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炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，包括試件、套筒、上擊柱、中擊柱、下?lián)糁偷鬃１景l(fā)明分別在中擊柱、下?lián)糁吞淄驳牟煌恢眉庸づ_(tái)階螺紋通孔，用于安裝傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)炸藥裝藥在沖擊壓縮過(guò)程中軸向和側(cè)面的力學(xué)響應(yīng)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，傳感器的測(cè)壓端面與炸藥裝藥直接接觸，可以真實(shí)反映炸藥裝藥不同壁面處的力學(xué)響應(yīng)特性。
【專利說(shuō)明】炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于火炸藥實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種火炸藥壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn) 裝置特別涉及一種用于監(jiān)測(cè)炸藥裝藥試件在沖擊壓縮過(guò)程中不同壁面處應(yīng)力的試驗(yàn)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 彈體內(nèi)部裝填有高能炸藥，在服役過(guò)程中（發(fā)射、侵徹等），炸藥受到慣性沖擊壓 縮作用，炸藥的響應(yīng)首先表現(xiàn)為動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，進(jìn)而影響其起爆性質(zhì)和爆轟性能，因此，炸藥 裝藥在沖擊壓縮過(guò)程中的力學(xué)響應(yīng)監(jiān)測(cè)，已成為武器研制部門(mén)關(guān)心的重點(diǎn)問(wèn)題之一。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)已建立大型落錘加載裝置、低速氣炮模擬實(shí)驗(yàn)裝置、小型后坐沖擊模擬 實(shí)驗(yàn)裝置等，能夠?qū)崿F(xiàn)不同強(qiáng)度的加載，用于研究炸藥裝藥在沖擊壓縮過(guò)程中的應(yīng)力響應(yīng)。 然而，在這些實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于炸藥裝藥僅采用間接測(cè)量軸向平均應(yīng)力的方法，用于表征炸藥裝 藥在沖擊壓縮過(guò)程中的力學(xué)響應(yīng)，且未對(duì)炸藥裝藥試件側(cè)面應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測(cè)。例如，《炸藥 裝藥在落錘撞擊下的應(yīng)力測(cè)試方法研究》2013年力學(xué)計(jì)量測(cè)試技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文專集， 2013年.公開(kāi)了一種炸藥裝藥在撞擊作用下的應(yīng)力響應(yīng)測(cè)試方法，該方法中應(yīng)力傳感器分 別安裝于試驗(yàn)裝置上部及底部，但均未與炸藥端面直接接觸，所測(cè)應(yīng)力經(jīng)過(guò)多個(gè)界面的傳 遞，已不能真實(shí)反映炸藥裝藥壁面的力學(xué)響應(yīng)特性。尤其是分步壓裝等新型裝藥方式的出 現(xiàn)，由于裝藥工藝本身決定了炸藥裝藥不同部位存在較大的密度差，故軸向平均應(yīng)力更不 能代表炸藥的真實(shí)力學(xué)響應(yīng)特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明提供一種監(jiān)測(cè)炸藥裝藥在沖擊壓縮過(guò)程 中壁面壓力的試驗(yàn)裝置，可以對(duì)炸藥裝藥上部、底部、側(cè)面應(yīng)力同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且傳感器 的測(cè)壓端面與炸藥裝藥直接接觸，可以真實(shí)反映炸藥裝藥不同壁面處的力學(xué)響應(yīng)特性。
[0005] 本發(fā)明提供的炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，包括試件、套筒和底座，上擊 柱、中擊柱和下?lián)糁?；套筒為圓筒體，其內(nèi)部依次安裝有上擊柱、中擊柱、試件和下?lián)糁?，?件、上擊柱、中擊柱和下?lián)糁耐鈴骄c套筒內(nèi)徑相等，套筒側(cè)壁帶有兩個(gè)軸向?qū)ΨQ的臺(tái)階 螺紋通孔，臺(tái)階螺紋通孔正對(duì)試件側(cè)壁面；試件上端有中擊柱，為圓柱體結(jié)構(gòu)，在其軸向中 心和邊沿處各帶有一個(gè)臺(tái)階螺紋通孔；中擊柱上端有上擊柱，其為上端帶有U型凹槽的圓 柱體結(jié)構(gòu)，在其中心和邊沿處各帶有一個(gè)通孔，中心及邊沿處的通孔分別與中擊柱中心及 邊沿處的臺(tái)階螺紋通孔共軸線；試件下端安裝有下?lián)糁瑸橐欢藥в蠻型凹槽的圓柱體，在 其中心和邊沿處各帶有一個(gè)臺(tái)階螺紋通孔；套筒下端安裝有底座，為一端帶有內(nèi)法蘭的圓 筒體，內(nèi)法蘭內(nèi)壁與下?lián)糁獗诮佑|，底座側(cè)壁加工有圓形通孔；所述臺(tái)階螺紋通孔用于安 裝壓力傳感器。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
[0007] 1)本發(fā)明可以對(duì)炸藥裝藥在沖擊壓縮過(guò)程中軸向和側(cè)面的力學(xué)響應(yīng)同時(shí)進(jìn)行監(jiān) 測(cè)，可以更全面的反應(yīng)炸藥的力學(xué)響應(yīng)特性。
[0008] 2)本發(fā)明可以對(duì)炸藥裝藥在沖擊壓縮過(guò)程中上下端面邊沿處的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行監(jiān) 測(cè)，可以反應(yīng)炸藥沿徑向的力學(xué)響應(yīng)特性分布情況。
[0009] 3)本發(fā)明在監(jiān)測(cè)炸藥裝藥壁面壓力時(shí)，與炸藥端面直接接觸，可以真實(shí)反映炸藥 裝藥壁面的力學(xué)響應(yīng)特性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是本發(fā)明的炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明中上擊柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖3是本發(fā)明中中擊柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖4是本發(fā)明中套筒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014] 圖5是本發(fā)明中下?lián)糁慕Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖6是本發(fā)明中底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖中的標(biāo)號(hào)分別表示：1、上擊柱,2、中擊柱，3、試件，4、套筒，5、下?lián)糁?、底座， 1-1、中心通孔，1-2、邊沿通孔，1-3、U型凹槽，2-1、臺(tái)階螺紋通孔，2-2、臺(tái)階螺紋通孔，4-1、 臺(tái)階螺紋通孔，4-2、臺(tái)階螺紋通孔，5-1、臺(tái)階螺紋通孔，5-2、臺(tái)階螺紋通孔，5-3、U型凹槽， 6-1、圓形通孔。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，需要說(shuō)明的是本發(fā)明不局 限于以下具體實(shí)施例，凡在本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上進(jìn)行的同等變換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍 內(nèi)。
[0018] 如圖1-圖6所示，本實(shí)施例給出一種炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，包括 試件3、套筒4和底座6,其特征在于，該結(jié)構(gòu)還包括上擊柱1、中擊柱2和下?lián)糁? ;套筒4 為鋼制圓筒體，其內(nèi)部依次安裝有上擊柱1、中擊柱2、試件3和下?lián)糁?,試件3、上擊柱1、 中擊柱2和下?lián)糁?的外徑均與套筒4的內(nèi)徑相等，套筒4側(cè)壁帶有兩個(gè)軸向?qū)ΨQ的臺(tái)階 螺紋通孔4-1和4-2,臺(tái)階螺紋通孔4-1和4-2均正對(duì)試件側(cè)壁面；壓力傳感器分別安裝于 臺(tái)階螺紋通孔4-1、4-2中，壓力傳感器測(cè)壓端面與套筒4內(nèi)表面平齊；試件3上端有中擊柱 2,為圓柱體結(jié)構(gòu)，在其軸向中心和距中心2/3半徑處分別加工有臺(tái)階螺紋通孔2-1和2-2 ; 中擊柱2上端有上擊柱1，上擊柱1為上端帶有U型凹槽1-3的圓柱體結(jié)構(gòu)，在其軸向中心 和距中心2/3半徑處分別加工有直徑為4_的中心通孔1-1和邊沿通孔1-2,中心通孔1-1 及邊沿通孔1-2分別與中擊柱2的中心臺(tái)階螺紋通孔2-1和邊沿臺(tái)階螺紋通孔2-2共軸線， U型凹槽1-3的環(huán)形部分軸線及半徑與中心通孔1-1相同；試件3下端安裝有下?lián)糁?,下 擊柱5為一端帶有U型凹槽5-3的圓柱體，在其軸向中心和距中心2/3半徑處分別加工有臺(tái) 階螺紋通孔5-1和5-2 ;套筒4下端安裝有底座6,底座6為一中心孔為臺(tái)階孔的圓筒體，內(nèi) 徑大的一端側(cè)壁加工有圓形通孔6-1，其另一端的內(nèi)徑比下?lián)糁?的外徑大Imm ;所述臺(tái)階 螺紋通孔4-1、2-1、2-2、5-1、5-2的大內(nèi)徑處尺寸為〇16，螺紋處尺寸為組2，均用于安裝壓 力傳感器。上擊柱1、中擊柱2和試件3和下?lián)糁?的高度之和比套筒4的高度高約60mm。
[0019] 本實(shí)施例中，所述套筒4為鋼制圓筒，其內(nèi)部依次安裝有上擊柱1、中擊柱2、試件 3和下?lián)糁?,試件3、上擊柱1、中擊柱2和下?lián)糁?的外徑均與套筒4的內(nèi)徑相等；套筒4 側(cè)壁帶有兩個(gè)軸向?qū)ΨQ的臺(tái)階螺紋通孔4-1、4-2,臺(tái)階螺紋通孔4-1、4-2正對(duì)試件3的側(cè)壁 面。
[0020] 所述上擊柱1為高強(qiáng)度鋼制圓柱體結(jié)構(gòu)，一端帶有U型凹槽1-3,軸向中心和距中 心2/3半徑處分別加工有直徑為4_的中心通孔1-1和邊沿通孔1-2,中心通孔1-1及邊沿 通孔1-2分別與中擊柱2的中心臺(tái)階螺紋通孔2-1和邊沿臺(tái)階螺紋通孔2-2共軸線，U型 凹槽1-3的環(huán)形部分軸線及半徑與中心通孔1-1相同；上擊柱1與套筒4之間H7/g6間隙 配合，安裝于中擊柱2的臺(tái)階螺紋通孔2-1和2-2中的傳感器的引線從上擊柱1對(duì)應(yīng)的中 心通孔1-1與邊沿通孔1-2中穿出，并從U型凹槽1-3中引出與測(cè)試儀器連接，使得上擊柱 1上表面受到?jīng)_擊時(shí)，傳感器的引線不發(fā)生損壞。
[0021] 所述中擊柱2為高強(qiáng)度鋼制圓柱體結(jié)構(gòu)，在其軸向中心和距中心2/3半徑處分別 加工有臺(tái)階螺紋通孔2-1和2-2,中擊柱的高度比傳感器高度約高2mm ;中擊柱2與套筒4 之間H7/g6間隙配合，壓力傳感器安裝于臺(tái)階螺紋通孔2-1和2-2中，壓力傳感器測(cè)壓端面 與中擊柱2端面平齊。
[0022] 所述下?lián)糁?為一端帶有U型凹槽5-3的圓柱體，在其軸向中心和距中心2/3半 徑處分別加工有臺(tái)階螺紋通孔5-1和5-2 ;下?lián)糁?與套筒4之間H7/g6間隙配合，壓力傳 感器安裝于臺(tái)階螺紋通孔5-1和5-2中，壓力傳感器測(cè)壓端面與下?lián)糁?端面平齊，傳感器 的導(dǎo)線從U型凹槽5-3中穿出，使得下?lián)糁?受到?jīng)_擊時(shí)，傳感器的導(dǎo)線不發(fā)生損壞。
[0023] 所述底座6為一中心孔為臺(tái)階孔的圓筒體，內(nèi)徑大的一端側(cè)壁加工有直徑為4mm 的圓形通孔6-1，另一端的內(nèi)徑比下?lián)糁?的外徑大1mm，底座6的高度與下?lián)糁?露出套 筒的高度相等。
[0024] 所述傳感器根據(jù)使用時(shí)實(shí)際的壓力來(lái)選擇型號(hào)及量程。本實(shí)施例選用SYC系列膜 片式石英壓力傳感器，軸向壁面應(yīng)力監(jiān)測(cè)用傳感器量程選用O-lOOOMPa，側(cè)壁面應(yīng)力監(jiān)測(cè)用 傳感器量程選用0_800MPa。
[0025] 本發(fā)明的使用方法及工作原理如下：將套筒4放置于底座6上，并將下?lián)糁?、試 件3、中擊柱2依次安裝于套筒4內(nèi)，并確保套筒4側(cè)壁上的臺(tái)階螺紋通孔4-1、4-2正對(duì)試 件3的側(cè)壁面；其次，用502膠水將中擊柱2、下?lián)糁?與套筒4的內(nèi)壁粘結(jié)在一起，以確保 中擊柱2、下?lián)糁?和試件3之間緊密接觸；然后，利用扭矩扳手將傳感器可靠安裝于對(duì)應(yīng) 的臺(tái)階螺紋通孔2-1、2-2、4-1、5-1、5-2中，可在傳感器測(cè)試端面涂抹一薄層的硅脂，以確 保傳感器測(cè)試端面與試件3緊密接觸；最后，在中擊柱2的上端安裝上擊柱1，傳感器的引 線通過(guò)中心通孔1-1、1-2及U型凹槽1-3、5-3引出，確保傳感器的導(dǎo)線不被擠壓。試驗(yàn)中， 將裝配完成的炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置放置于固定平臺(tái)上，通過(guò)沖擊模擬裝置 對(duì)上擊柱1進(jìn)行加載后，通過(guò)上擊柱1和中擊柱2對(duì)試件3進(jìn)行加載，與此同時(shí)，安裝于各 壁面的傳感器能夠監(jiān)測(cè)試件3各壁面及壁面不同位置處的壓力信號(hào)。
[0026] 本發(fā)明的炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置可以對(duì)炸藥裝藥在沖擊壓縮過(guò)程 中各壁面及壁面不同位置處的力學(xué)響應(yīng)同時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，傳感器測(cè)試端面與炸藥端面直接接 觸，可以真實(shí)反映炸藥裝藥壁面的力學(xué)響應(yīng)特性。試驗(yàn)結(jié)果表明，在試樣及樣彈結(jié)構(gòu)不變的 前提下，利用400kg重錘分別從0. 5m和Im處自由下落，撞擊模擬樣彈，傳統(tǒng)間接測(cè)量的軸 向平均應(yīng)力明顯低于炸藥端面所受應(yīng)力，本發(fā)明的炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置可 以更全面、更真實(shí)的反應(yīng)炸藥裝藥在沖擊壓縮過(guò)程中的力學(xué)響應(yīng)特性。
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，包括試件（3)、套筒（4)和底座（6)，其特 征在于，還包括上擊柱（1)、中擊柱（2)和下?lián)糁?);所述套筒（4)為圓筒體，其內(nèi)部依次 安裝有上擊柱（1)、中擊柱（2)、試件（3)和下?lián)糁?)，試件（3)、上擊柱（1)、中擊柱（2)和 下?lián)糁?)的外徑均與套筒（4)的內(nèi)徑相同，套筒（4)側(cè)壁帶有兩個(gè)軸向?qū)ΨQ的臺(tái)階螺紋 通孔（4-1)和（4-2)，臺(tái)階螺紋通孔（4-1)和（4-2)均正對(duì)試件側(cè)壁面；試件（3)上端有中 擊柱（2)，為圓柱體結(jié)構(gòu)，在其軸向中心和邊沿處加工有臺(tái)階螺紋通孔（2-1)和（2-2);中擊 柱（2)上端有上擊柱（1)，其為上端帶有U型凹槽（1-3)的圓柱體結(jié)構(gòu)，在其中心和邊沿處 加工有通孔（1-1)和（1-2)，通孔（1-1)和（1-2)分別與臺(tái)階螺紋通孔（2-1)和（2-2)共軸 線；試件（3)下端安裝有下?lián)糁?)，為一端帶有U型凹槽（5-3)的圓柱體，在其中心和邊 沿處加工有臺(tái)階螺紋通孔（5-1)和（5-2);套筒（4)下端安裝有底座￠)，為一端帶有內(nèi)法 蘭的圓筒體，內(nèi)法蘭內(nèi)壁與下?lián)糁?)外壁接觸，底座（6)側(cè)壁加工有圓形通孔（6-1);臺(tái) 階螺紋通孔（2-1)、（2-2)、（4-1)、（4-2)、（5-1)、（5-2)用于安裝壓力傳感器。
2. 如權(quán)利要求1所述炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上擊柱 (1) 為高強(qiáng)度鋼制圓柱體結(jié)構(gòu)，一端帶有U型凹槽（1-3)，軸向中心和距中心2/3半徑處 分別加工有直徑為4mm的中心通孔（1-1)和邊沿通孔（1-2)，中心通孔（1-1)及邊沿通孔 (1-2)分別與中擊柱（2)的中心臺(tái)階螺紋通孔（2-1)和邊沿臺(tái)階螺紋通孔（2-2)共軸線，U 型凹槽（1-3)的環(huán)形部分軸線及半徑與中心通孔（1-1)相同；上擊柱（1)與套筒（4)之間 H7/g6間隙配合，安裝于中擊柱（2)的臺(tái)階螺紋通孔（2-1)和（2-2)中的傳感器的引線從上 擊柱（1)對(duì)應(yīng)的中心通孔（1-1)與邊沿通孔（1-2)中穿出，并從U型凹槽（1-3)中引出與 測(cè)試儀器連接，使得上擊柱（1)上表面受到?jīng)_擊時(shí)，傳感器的引線不發(fā)生損壞。
3. 如權(quán)利要求1所述炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述中擊柱 (2) 為高強(qiáng)度鋼制圓柱體結(jié)構(gòu)，在其軸向中心和距中心2/3半徑處分別加工有臺(tái)階螺紋通 孔（2-1)和（2-2)，中擊柱的高度比傳感器高度約高2mm;中擊柱（2)與套筒（4)之間H7/ g6間隙配合，壓力傳感器安裝于臺(tái)階螺紋通孔（2-1)和（2-2)中，壓力傳感器測(cè)壓端面與中 擊柱（2)端面平齊。
4. 如權(quán)利要求1所述炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述下?lián)糁?(5)為一端帶有U型凹槽（5-3)的圓柱體，在其軸向中心和距中心2/3半徑處分別加工有臺(tái) 階螺紋通孔（5-1)和（5-2);下?lián)糁?)與套筒（4)之間H7/g6間隙配合，壓力傳感器安裝 于臺(tái)階螺紋通孔（5-1)和（5-2)中，壓力傳感器測(cè)壓端面與下?lián)糁?)端面平齊，傳感器的 導(dǎo)線從U型凹槽（5-3)中穿出，使得下?lián)糁?)受到?jīng)_擊時(shí)，傳感器的導(dǎo)線不發(fā)生損壞。
5. 如權(quán)利要求1所述炸藥裝藥試件壁面壓力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述底座6為 一中心孔為臺(tái)階孔的圓筒體，內(nèi)徑大的一端側(cè)壁加工有直徑為4mm的圓形通孔6-1，另一端 的內(nèi)徑比下?lián)糁?的外徑大0. 5_，底座6的高度與下?lián)糁?露出套筒的高度相等。
【文檔編號(hào)】G01N3/313GK104237033SQ201410478470
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】屈可朋, 肖瑋, 王世英, 許志峰, 李亮亮, 何超 申請(qǐng)人:西安近代化學(xué)研究所