RU2559118C1 - Method for determining parameters of dynamic deformation of metallic materials and device for its implementation - Google Patents

Method for determining parameters of dynamic deformation of metallic materials and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2559118C1
RU2559118C1 RU2014139314/28A RU2014139314A RU2559118C1 RU 2559118 C1 RU2559118 C1 RU 2559118C1 RU 2014139314/28 A RU2014139314/28 A RU 2014139314/28A RU 2014139314 A RU2014139314 A RU 2014139314A RU 2559118 C1 RU2559118 C1 RU 2559118C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dynamic deformation
useful signal
test sample
metallic materials
implementation
Prior art date
Application number
RU2014139314/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Александрович Воробьев
Михаил Викторович Сахаров
Андрей Викторович Уткин
Тамара Степановна Зыкова
Ольга Владимировна Чичаева
Валентина Анатольевна Филимонова
Юлия Андреевна Быкова
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2014139314/28A priority Critical patent/RU2559118C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2559118C1 publication Critical patent/RU2559118C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: at recording of an electromagnetic field occurring at dynamic deformation of bodies, a useful signal is recorded by using the investigated specimen connected through a coaxial connection to the measuring device. The investigated specimen is the primary physical converter of impact action to a useful signal.
EFFECT: providing a possibility of direct measurement without any high instrument and statistical errors.
2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для определения параметров высокоскоростного движения метательных тел, например измерения перегрузок, скорости соударения и т.д., и может быть использовано для исследований параметров динамического деформирования металлических материалов в авиационной и космической технике.The invention relates to devices for determining the parameters of high-speed movement of propelling bodies, for example, measuring overloads, collision speeds, etc., and can be used to study the parameters of the dynamic deformation of metallic materials in aviation and space technology.

Известно устройство, позволяющее определять параметры движения тела в среде, использующее рентгеновскую скоростную фотографию, позволяющую по результатам расшифровки кадров судить о геометрических и силовых параметрах движения тела в среде [1].A device is known that allows one to determine the parameters of body motion in a medium, using X-ray speed photography, which allows judging by the results of decoding frames to judge the geometric and power parameters of body motion in a medium [1].

В устройстве [2] используется пьезоэлектрический преобразователь, установленный на подвижном теле, передающая антенна и телеметрическая система приема и регистрации выходного сигнала, на подвижном теле устанавливается датчик перегрузок или давлений генерирующего типа, который дополнительно содержит катушку, электрически соединенную, например, с пьезоэлементом и размещенную на поверхности подвижного тела. Устройство [2] работает следующим образом. Если на подвижное тело в месте расположения датчика действует давление, то на нем возникает соответствующей величины заряд, который вызывает ток в катушке, электрически с ним соединенной. Этот ток сопровождается электромагнитными излучениями катушки, по интенсивности которых и характеру изменения судят о параметрах давления, действующего на датчик. Электромагнитные излучения воспринимаются антенной и после преобразований могут быть зарегистрированы.The device [2] uses a piezoelectric transducer mounted on a movable body, a transmitting antenna and a telemetry system for receiving and recording the output signal, an overload or pressure sensor of a generating type is installed on the movable body, which additionally contains a coil electrically connected, for example, to the piezoelectric element and placed on the surface of a moving body. The device [2] operates as follows. If pressure acts on the moving body at the location of the sensor, then a charge arises of corresponding magnitude, which causes a current in the coil electrically connected to it. This current is accompanied by electromagnetic radiation of the coil, the intensity of which and the nature of the changes judge the pressure parameters acting on the sensor. Electromagnetic radiation is perceived by the antenna and can be detected after conversion.

Известен способ [3] контроля дробления материалов, включающий регистрацию электромагнитного излучения, возникающего при динамическом разрушении материалов. Электромагнитное излучение, генерируемое дробимой массой, вызывает появление электрических сигналов в рамочных антеннах, настроенных на различные частоты. Путем сопоставления получаемых в процессе работы спектров сигналов с эталонными выявляют отклонение в спектральных характеристиках сигналов, по которым судят об отклонениях в процессе измельчения материала.A known method [3] of controlling the crushing of materials, including the registration of electromagnetic radiation arising from the dynamic destruction of materials. The electromagnetic radiation generated by the crushed mass causes the appearance of electrical signals in the loop antennas tuned to different frequencies. By comparing the signal spectra obtained during operation with the reference ones, a deviation in the spectral characteristics of the signals is revealed, which is used to judge deviations in the process of grinding the material.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ, указанный в [4]. В работе представлены результаты экспериментальных исследований электромагнитных явлений, сопровождающих быстропротекающее деформирование различных материалов. Показано, что быстропротекающее деформирование различных веществ как ударное, так и квазистатическое сопровождается электромагнитным излучением, генерируемым самим деформируемым веществом. Отмечено, что временные параметры регистрируемого сигнала электромагнитного излучения коррелируются с временными параметрами механического процесса деформирования. В схему экспериментальной установки [4] входят: мишень, пневматическая метательная установка, антенна для регистрации электромагнитного излучения.The closest in technical essence to the proposed method is the method specified in [4]. The paper presents the results of experimental studies of electromagnetic phenomena accompanying the rapid deformation of various materials. It is shown that the fast-flowing deformation of various substances, both shock and quasistatic, is accompanied by electromagnetic radiation generated by the deformed substance itself. It is noted that the temporal parameters of the recorded electromagnetic radiation signal are correlated with the temporal parameters of the mechanical deformation process. The experimental setup scheme [4] includes: a target, a pneumatic throwing installation, an antenna for detecting electromagnetic radiation.

Общим недостатком приведенных выше технических решений является необходимость включения в состав устройств антенны, регистрирующей электромагнитное излучение, которое является вторичным физическим полем. Таким образом, рассмотренные технические решения представляют собой непрямые способы измерения, которые характеризуются большими инструментальными и статистическими погрешностями измерения.A common drawback of the above technical solutions is the need to include in the composition of the devices an antenna that detects electromagnetic radiation, which is a secondary physical field. Thus, the considered technical solutions are indirect methods of measurement, which are characterized by large instrumental and statistical measurement errors.

Отличие предлагаемого способа заключается в отсутствии регистрирующей антенны, так как источником полезного сигнала в цепи измерения является сам исследуемый образец.The difference of the proposed method lies in the absence of a recording antenna, since the source of the useful signal in the measurement circuit is the test sample itself.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. В результате ударного взаимодействия ударника с мишенью в последней возникает пространственное перераспределение зарядов (т.е. электродвижущая сила), которое далее регистрируется предлагаемым устройством, схема которого представлена на фиг. 1. Исследуемый образец 1 имеет электрическое коаксиальное соединение 2 с устройством измерения 3. В качестве устройства измерения 3 может быть использован осциллограф, вольтметр или подобное устройство. В состав коаксиального соединения 2 включен конденсатор 4.The proposed device operates as follows. As a result of the impact interaction of the projectile with the target, the spatial redistribution of charges (i.e., electromotive force) occurs in the latter, which is then registered by the proposed device, the circuit of which is shown in FIG. 1. The test sample 1 has an electrical coaxial connection 2 with a measuring device 3. As an measuring device 3, an oscilloscope, voltmeter, or the like can be used. The composition of the coaxial compound 2 includes a capacitor 4.

Т.о. сама мишень или объект исследования являются первичным физическим преобразователем ударного воздействия в полезный сигнал. Необходимо отметить, что предлагаемое изобретение возможно использовать только при исследовании металлических материалов и конструкций.T.O. the target itself or the object of study is the primary physical converter of the impact into a useful signal. It should be noted that the present invention can only be used in the study of metallic materials and structures.

В целях подтверждения технической реализуемости предлагаемого способа и устройства авторским коллективом были проведены экспериментальные исследования, схема проведения которых представлена на фиг. 2. Ударник 6 ускорялся пневматическим ускорителем 5. В момент вылета ударника 6 из ствола ускорителя 5 сжатым воздухом приводился в действие замыкатель 7. Измерительное устройство 3 (осциллограф) регистрировало два сигнала: от источника тока 9 и мишени 1. Вид осциллограмм представлен на фиг. 3 в случае попадания ударника в мишень и фиг. 4 - в случае промаха.In order to confirm the technical feasibility of the proposed method and device, the team of authors conducted experimental studies, the scheme of which is presented in FIG. 2. Drummer 6 was accelerated by the pneumatic accelerator 5. At the moment of the impactor 6 departure from the barrel of the accelerator 5, the contactor 7 was driven by compressed air. Measuring device 3 (oscilloscope) recorded two signals: from the current source 9 and target 1. The waveforms are shown in FIG. 3 in the case of hit by a striker in the target, and FIG. 4 - in case of a miss.

ЛитератураLiterature

1. 1. Физика быстродействующих процессов. Сборник статей под ред. Златина. - М.: Мир, с. 74.1. 1. Physics of high-speed processes. Collection of articles, ed. Zlatina - M.: Mir, p. 74.

2. Ю.К. Бивин, В.В. Викторов, Ю.В. Кулинич, А.С. Чурсин. Измеритель перегрузок. Авторское свидетельство №794547. Дата опубликования описания 07.01.81. Институт проблем механики АН СССР.2. Yu.K. Bivin, V.V. Viktorov, Yu.V. Kulinich, A.S. Chursin. Overload meter Copyright certificate No. 794547. Date of publication of the description 07.01.81. Institute of Mechanics Problems, Academy of Sciences of the USSR.

3. С.Н. Родак, В.И. Лисица, С.Н. Гринько, Н.И. Мячина. Способ контроля дробления материалов. Авторское свидетельство №1208496. Дата опубликования описания 30.07.89. Институт геотехнической механики АН УССР.3. S.N. Rodak, V.I. Fox, S.N. Grinko, N.I. The ball. A method of controlling crushing of materials. Copyright certificate No. 1208496. Date of publication of the description 07/30/89. Institute of Geotechnical Mechanics, Academy of Sciences of the Ukrainian SSR.

4. Бивин Ю.К., Викторов В.В., Кулинич Ю.В., Чурсин А.С. Электромагнитное излучение при динамическом деформировании различных материалов. Механика твердого тела, №1, 1982. Издательство «Наука». С. 183-186.4. Bivin Yu.K., Viktorov V.V., Kulinich Yu.V., Chursin A.S. Electromagnetic radiation during the dynamic deformation of various materials. Solid Mechanics, No. 1, 1982. Publishing House "Science". S. 183-186.

Claims (2)

1. Способ определения параметров динамического деформирования металлических материалов, заключающийся в том, что регистрируют электромагнитное поле, возникающее при динамическом деформировании тел, отличающийся тем, что полезный сигнал регистрируют, используя исследуемый образец, подключенный через коаксиальное соединение к устройству измерения, при этом исследуемый образец является первичным физическим преобразователем ударного воздействия в полезный сигнал.1. The method of determining the parameters of the dynamic deformation of metallic materials, which consists in registering an electromagnetic field arising from the dynamic deformation of bodies, characterized in that the useful signal is recorded using the test sample connected through a coaxial connection to the measuring device, while the test sample is primary physical transducer of shock into a useful signal. 2. Устройство для реализации способа по п. 1, содержащее исследуемый образец, коаксиальное соединение, устройство измерения, конденсатор, отличающееся тем, что исследуемый образец подключен через коаксиальное соединение к устройству измерения, при этом исследуемый образец является первичным физическим преобразователем ударного воздействия в полезный сигнал. 2. A device for implementing the method according to claim 1, comprising a test sample, a coaxial connection, a measurement device, a capacitor, characterized in that the test sample is connected through a coaxial connection to the measurement device, wherein the test sample is the primary physical transformer of impact into a useful signal .
RU2014139314/28A 2014-09-30 2014-09-30 Method for determining parameters of dynamic deformation of metallic materials and device for its implementation RU2559118C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139314/28A RU2559118C1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Method for determining parameters of dynamic deformation of metallic materials and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014139314/28A RU2559118C1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Method for determining parameters of dynamic deformation of metallic materials and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2559118C1 true RU2559118C1 (en) 2015-08-10

Family

ID=53796214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014139314/28A RU2559118C1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Method for determining parameters of dynamic deformation of metallic materials and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2559118C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2695024C1 (en) * 2018-07-10 2019-07-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Method of determining parameters of dynamic deformation of metal materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1298522A1 (en) * 1985-11-15 1987-03-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Device for measuring object strain
SU1469342A2 (en) * 1987-09-21 1989-03-30 Предприятие П/Я В-8759 Device for measuring dynamic deformations
SU1631259A1 (en) * 1988-05-30 1991-02-28 Институт Проблем Механики Ан Ссср Method of determining material dynamic deformations
RU10260U1 (en) * 1997-06-04 1999-06-16 Курский государственный технический университет BEND MEASUREMENT DEVICE
US6644126B2 (en) * 2001-05-15 2003-11-11 Robert Bosch Gmbh Sensor device for detecting mechanical deformation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1298522A1 (en) * 1985-11-15 1987-03-23 Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела Device for measuring object strain
SU1469342A2 (en) * 1987-09-21 1989-03-30 Предприятие П/Я В-8759 Device for measuring dynamic deformations
SU1631259A1 (en) * 1988-05-30 1991-02-28 Институт Проблем Механики Ан Ссср Method of determining material dynamic deformations
RU10260U1 (en) * 1997-06-04 1999-06-16 Курский государственный технический университет BEND MEASUREMENT DEVICE
US6644126B2 (en) * 2001-05-15 2003-11-11 Robert Bosch Gmbh Sensor device for detecting mechanical deformation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2695024C1 (en) * 2018-07-10 2019-07-18 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Method of determining parameters of dynamic deformation of metal materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Determination of mechanical properties and full-field strain measurements of rock material under dynamic loads
US9719901B2 (en) Impact tester device
EP1746418A2 (en) An inspection device
Sheinin et al. Features of thermomechanical effects in rock salt samples under uniaxial compression
TW201827823A (en) Acoustic frequency based system with crystalline transducer module and mass comparator for non-invasive detection of explosives and contraband
RU2559118C1 (en) Method for determining parameters of dynamic deformation of metallic materials and device for its implementation
Zhao et al. Scaling of the deformation histories for clamped circular plates subjected to blast loading by buried charges
Liu et al. A mini desktop impact test system using multistage electromagnetic launch
Moll et al. Radar-based mechanical vibration sensing for structural health monitoring applications: A comparison of radar transceiver measurements at 24 ghz and 100 ghz
KR20160050909A (en) Drop-impact tester which prevent the secondary drop-impact
US8006539B2 (en) Actuation system
CN110068410A (en) Passive shock wave impulse measurement sensor based on momentum block
Piyathilaka et al. Capacitive sensor based 2d subsurface imaging technology for non-destructive evaluation of building surfaces
WO2009100064A2 (en) Actuation system
RU2695024C1 (en) Method of determining parameters of dynamic deformation of metal materials
Shcherbakov et al. Acoustic emission accumulation stage in compression and impact rupture of granite
RU2263297C1 (en) Method and device for determining parameters of penetration of body throwing against obstacle
Zakrevskiĭ et al. Emission of negative and positive ions at rupture of polymers
RU2679645C1 (en) Deformation monitoring device during modeling on the artificial materials samples
Mao et al. Grain crushing under pile tip explored by acoustic emission
Aryan et al. Lamb wave characterisation and damage imaging for isotropic plate-like structures using 3D laser vibrometry
Ehite et al. A Low-Cost Modular Impact-Based Experimental Setup for Evaluation of EMI Based Structural Health Monitoring
Liu et al. Characterization of damage in shielding structures of space vehicles under hypervelocity impact
PL225158B1 (en) Magnetic-mechanical impactor
Nordebo et al. Frequency analysis and data correlation for beam displacement measurements based on the ISTIMES campaign in Montagnole

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171001