SU717656A1 - Способ определени параметров ударного сжати провод щей пластины - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ УДАРНОГО

СЖАТИЯ пРовод {ЦЕй ПЛАСТИНЫ

Изобретение относитс  к области .измерени  параметров движени  и может быть использовано дл  измерени  параметров сильных ударных вол в электропроводных средах, в частности в металлах. Известен р д способов измер ени . параметров ударного сжати  конденсированных сред при взрывных нагружени х . К ним относ тс , например, метод измерени  скорости свободной поверхности металлов, основанный на изменении ёмкости конденсатора, одной из обкладок которого  вл етс  движуща с  пластина 1. Недостатком метода  вл етс  необходимость вакуумировани  зазора конденсатора при работе со скорост ми, большими 3, км Этот метод обладает также большой чувствительностью к помехам, и необходимо принимать специальные меры дл  защиты от них измерительной цепи Помехи всегда возникают при взрыве конденсированных взрывчатых веществ Прототипом изобретени   вл етс  способ определени  параметров ударного сжати  провод щей пластины, состо щий в том, что создают посто нно магнитное поле, помещают в него плас тину, формируют ударную волну и измер ют величину ЭДС в|замкнутом контуре , ориентированном перпендикул рно вектору напр жейности магнитного пол  2. Ударна  волна в пластине; создаетс  генератором плоской волны и распрсэстран етс  перпендикул рно поверхности пластины./Начало движени  свободной поверхности вызывает изменение магнитного патока через контур датчика,что приводит к пo jвлeнию в цепи ЭДС, Сигнал с датчика записываетс  высокоскоростным осциллографом. Скорость свободной(поверхности находитс  из измеренной зависимости ЭДС от времени и калибровочной зависимости ЭДС - скорость,полученной численным расчетом, дл  данной геометрии магнитного пол . Недостатком этого способа  вл етс  невозможность измерени  скорости поверхности пластины, обращенной к генератбру ударной волны. Цель изобретени  - устранение указанного недостатка. Дл  этого посто нное магнитное поле создают однородным, вектор напр женности его ориентируют параллельно поверхности пластины, а ударную волну формируют одновременно по всей ее поверхности. На фиг. 1 представлена обща  схема измерени ; на фиг. 2 - осциллограмма; на фиг. 3 - Схема измерени  скорости свободной поверхности, при КОТО рой воаможна проста  калибровка мето да. :.... Согласно данному способу, провод  иую пластину 1, уйапрймер мет аллич ее кую , пЬйёЦёаот в магйитноё п(эдав таким o(5pai3OM, что однородное магнитное поле Н параллельно ее плоскоВт н 11од пластиной размещайт датчик 2, представл ющий собой несколько витков медной проволоки. Сигнал с датчйка 2 йЗДёТ непосредстйенно 1а вход высо коскоростного осциллографа. Плоскость 1й кт г1ё пекдикул на плоскости пластины и силовым ЛИ1ГИЯМ магнитного пол  Между датчиком 2 и движущейс пластиной 1 рйсполагают пластину из диэлект 3, служащую дл  торможени  плас тины 1. Плоскую ударную волну (УВ). вйод т в пластину, приЧем исправление ее распространени  перпендикул 1Гн1э; плоскости пластины, реливыбрать вели чину поверхности пластины 1 такой/ чтобы ударйЯ  вйЛЯЖ в: содила в пласти ну одновременно по всей We П7йгск6с й то в момент tp ее бхода в пластину в цепи датчика 2 возникает электрическнй стг ал, например ,; поЛо а1тёльный, Пластина 1 находитс  в данном случае в обойме из диэлектрика 4, предохран ющий от вли ни  .боковых эффектов на гёсммет)ию ударной водны. В момент € выхода УЕ|; на своёодную йовёрхност :пластйны 1, обращенную к датчику, 1Ш1Ш1Гает сигнал с пол рностью, jnpoгкв6п6прУк рЖ Щ tg, Этот сигнал по амплитуде больше, чем сигнал в момент t, что срответствует разнице скоростей сврВодной поверхности и тыльной поверхности,, об ащённЫ к источнику УЙ fWfn Mo -.. .,-,-..i-.-x,,..,..-j-.-. .-.-.- .---А -- ---- ™Мч«дм«аьйЛЛ«ж л:в.- .. менты времени. После выхода ударной волны из пластины по ней распростра н ётс  волна разрежени , головна  ; 1часть которой йМеет Скорость, равную скоръстйгзвука Вударно-с сатой материале . Когдс г блсува волны разрежени  достигает тыльной поверхности (момент tj) в цепи датчика возникает Сигнал того же знаки, что и в момент to и примерно той же амплитуды. В момент торможени  t пластины 1 о пластину 3 возникает сигнал, соответствующий «еньшёнию скорости сво . бодаой поверхности. Из и31Мёр1енных време|1Ных интервалов и параметрсэв устройс-гва можно найти: аОб-бг 5 :;С7Г-r-V l : Мч1е№Ш5 9м |;;;;йтс-ти;ны ТМсшШжГ CKopocTf за дн том ударной волны, Ui - скорость свободной поверх ноёти, раЁна  по правилу Удвоени  2(3, D - скорость ударной волны в . . образце, S - скорость звука в ударно-сжатом Материале, L - рассто ние от пластины до диэлектрика. Дл  нахождени  скорости ударной волны вторичного сжати , .необходимо под пластиной 1 поместить вплотную к ней гш;астину из диэлектрика с большим волнфйй импедансом, чем у пластины 1. Тогда в пластину 1 от точки. . контакта этиз гшастин; пойдет ударна  BOJiHa, а не волна разрежени . Скорость этой ударной волны определ етс  так же Как и -скорость звука, ёсли известна удаЕ5на  .адиабата вещества пластины 1. Если площадь тыльной поверхности пластинь 1 такова, что область удар11Шд нагЕ уЖёйй  оказываетс  вписаннойв Нее, то сигнал в момент to пренебрежйио мал по сравнению с сигналом в момент t . В этом случае регистрируема  величина ЭДС определ етс  только историей скорости движени  свободной Г1Ове1рхност.ии может: быть прокалибрована по величине этой скорости при данной геометрии опыта. Проста  св зьвеличины ЭДС и скорости пластинЬ может быть получена в следующем случае. Если использовать однородное магнитное поле и обеспечить в некоторой области посто нную величину магнитного потока, нйН15ймёр7созДаВ замкнутый с четырех сторон пр моугольный объем из хорошо провод щего матерИсша, например меди, одной из стенок которого  вл етс  пластина 1, то величина сигнала в цепидатчика св зана с величиной скорости проСТЬ 1 .образом: S - площад:ь контура датчика 2, V - скорость пластины 1, tlif, - магнитна  проницаемость, Н - начальное магнитное поле, L. - рассто ние, показанное на фиг. 3 LQ- его начальное значение. Если: Вбйолнено дополнительное Условие Ц LO-Vt « LpTO заВисимость €. от V будет линейной: . XtpSMHO --..-:, что очень удобно дл  перевода записей ЭДС в значени х скоростей. Сигнал максимален в случ.ае перпендикул рности силовых линий пол  и плоскости датчика. Временной характер Сигналов зависит от проводимости плас и ы , ЧТО; может быть использовано дл  качественной оценки проводимости

нар ду с измерением параметров ударного сжати  отмеченных выше.

Способ измерени  параметров ударного сжати  эффективен при проведении взрывных эксперимевтов, так как в одном опыте измер етс  несколько характеристик ударного сжати . Совмещение в одном опыте измерений нескольких параметров имеет дл  взрывных экспериментов принципиальное значение, так как обычно эти эксперименты сопровождаютс  уничтожением исследуеких материалов и возникают трудности в точном воспроизведении условий опыта.

/ . . ..,.Формула изо етени 

Способ определени  пад аметров ударного сжати  провод щей пластины,состо щий в том, чтб (1;озд.}т посто нное магнитное поле, помещают- в него ; I i i i

P9CX.

К осциллографу .1

1 Jr iJ

тину, формируют ударную волну и измер ют величину ЭДС в замкнутом контуре ориентированном перпендикул рно вектору напр женности магнитного пол  6 т л и ч а ю щ и и с   тем, чтоj с целью расширени  функциональных возможностей, способа за счет измере-. ни  скорости поверхности, обращенной к источнику ударной волны,; посто нное магнитное поле создают однородным, вектор напр женности его ориентируют параллельно поверхности пластины, а ударную волну формируют одновременно по всей ее поверхности.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Ж. Приборы и техника эксперимента , №- 1, . с.135.

2. J.N.Fritz, jj.А.Morgan Rev.Sci. Jnstrum. v.44,№2, 1973, p.215 (прототип ) , .

i.

Фиь.2

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ определения параметров ударного сжатия проводящей пластины,состоящий в том, чтб Создают постоянное магнитное поле, помещают, в него плас15 p,215 (npov. 4 4,№ 2 f

   * тину, формируют ударную волну и измеряют величину ЭДС в ’замкнутом контуре ориентированном перпендикулярно вектору напряженности магнитного поло’ т л и ч а ю щ и й с я тем, что j с целью расширения функциональных возможностей, способа за счет измерения скорости поверхности, обращенной к источнику ударной волны,· постоянной магнитное поле создают однородным, jq вектор напряженности его ориентируют параллельно поверхности пластины, а ударную волну формйруют одновременно по всей ее поверхности.