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原文传递一种机械与热复合刺激下炸药响应的试验装置及方法

专利名称：	一种机械与热复合刺激下炸药响应的试验装置及方法
摘要：	本发明公开了一种机械与热复合刺激下炸药响应的试验装置及方法，能够用于平板撞击实验的回收，避免样品的二次损伤对其冲击损伤特性研究的影响。包括样品冲击系统、测试系统以及回收系统。样品冲击系统由飞片、样品和镀膜PMMA窗口组成。测试系统由PZT探针、VISAR系统和PMMA通孔组成。回收系统由钢制前端盖、回收套筒、后端盖、限位钢圈和加压弹簧组成。利用该装置执行测量与烤燃试验；测量试验是在一定真空度下，驱动飞片撞击试验装置。PZT探针测量冲击波到达样品界面的时刻。VISAR系统测量样品与镀膜PMMA窗口界面粒子速度历史；计算出样品的声速。烤燃试验是利用控温箱控制加热器加热整个回收套筒，利用测温热电偶测定受机械损伤样品响应时环境温度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京理工大学
发明人：	王昕捷;王心宇;黄风雷
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-15T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-16T00:00:00+0800
申请号：	CN202211120073.5
公开号：	CN115479850A
代理机构：	北京理工大学专利中心
代理人：	李微微;代丽
分类号：	G01N3/313;G01N25/54;G01N33/22;G;G01;G01N;G01N3;G01N25;G01N33;G01N3/313;G01N25/54;G01N33/22
申请人地址：	100081 北京市海淀区中关村南大街5号
主权项：	1.一种考虑机械与热复合刺激的试验装置，其特征在于，包括样品冲击系统、测试系统以及回收系统；所述样品冲击系统由飞片(3-1)、不同厚度的样品(2-1)和镀膜PMMA窗口(2-2)组成；所述测试系统由PZT探针(2-4)、VISAR系统(4-1)和PMMA通孔(4-2)组成；所述回收系统由钢制前端盖(1-1)、回收套筒(1-2)、后端盖(1-3)、限位钢圈(3-3)和加压弹簧(3-2)组成；所述前端盖(1-1)设置在水平基准台上，所述样品(2-1)固定在前端盖(1-1)中心处；前端盖(1-1)处设置热电偶键槽(2-3)，其内固定热电偶，热电偶粘在样品(2-1)边侧；所述镀膜PMMA窗口(2-2)镀膜端面粘结在样品(2-1)上；所述样品(2-1)一旁固定PZT探针(2-4)，PZT探针(2-4)的位置靠近回收套筒(1-2)的中心位置；所述后端盖(1-3)内侧设置多个限位钢圈(3-3)，在限位钢圈(3-3)与镀膜PMMA窗口(2-2)之间安装加压弹簧(3-2)；将回收套筒(1-2)通过螺纹旋转固定在前端盖(1-1)和后端盖(1-3)之间；将整个试验装置安放在轻气炮靶室的法兰上；布置VISAR系统(4-1)，使激光束在镀膜PMMA窗口(2-2)镀膜中心处反射。 2.如权利要求1所述的一种考虑机械与热复合刺激的试验装置，其特征在于，所述烤燃系统由加热器(5-4)、控温箱(5-1)、保温层(5-3)、控温热电偶(5-2)和测温热电偶(5-5)组成；所述加热器(5-4)围绕所述回收套筒(1-2)设置，所述加热器(5-4)用于加热所述回收套筒(1-2)；所述控温热电偶(5-2)设置在所述加热器(5-4)上，用于控制加热器(5-4)温升速率；所述控温箱(5-1)具备电源模块，设置预期温度和升温速率，电源模块接通所述加热器(5-4)；所述测温热电偶(5-5)固定在样品外壁，用于测定样品发生响应时的环境温度；所述保温层(5-3)围绕在整个试验装置外围。 3.如权利要求1所述的一种考虑机械与热复合刺激的试验装置，其特征在于，所述加压弹簧(3-2)数量为4个。 4.一种考虑机械与热复合刺激的试验方法，其特征在于，利用权利要求1或2所述的一种考虑机械与热复合刺激的试验装置执行测量试验与烤燃试验；所述测量试验包括如下步骤：当所述试验装置所处环境的真空度达到一定标准<200Pa，利用轻气炮驱动飞片(3-1)撞击试验装置；所述PZT探针(2-4)测量冲击波到达样品(2-1)界面的时刻；所述VISAR系统(4-1)测量样品与镀膜PMMA窗口界面粒子速度历史；利用PZT探针(2-4)测量冲击波到达样品界面的信号与VISAR系统(4-1)记录冲击波到达样品与镀膜PMMA窗口界面的信号时间差，可以计算出样品(2-1)的声速；所述烤燃试验过程包括如下步骤：在控温箱(5-1)电源模块设置预期温度和升温速率，接通电路，通过加热器(5-4)加热整个回收套筒，利用控温热电偶(5-2)控制加热器(5-4)温升速率；利用固定在样品外壁的测温热电偶(5-5)测定样品发生响应时的环境温度。