[发明专利]一种高幅值宽脉冲冲击波加载试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种高幅值宽脉冲冲击波加载试验装置及试验方法，属冲击动力学试验技术领域。本发明的试验装置，包括高压气室；高压气室为一端开口的承压体，高压气室的腔体上通过充气孔连接高压充气阀；试件通过法兰螺栓连接在高压气室的开口端，试件的承压面朝向高压气室的内腔，试件的另一面通过安装基座中部的孔与外界大气连通。本发明的试验方法，通过高压充气阀向高压气室内腔充气，实现对试件的准静态加载；在高压气室的内腔固定火药或炸药，通过引爆火药或炸药，实现对试件的高幅值高速率加载。

技术领域

本发明涉及一种高幅值宽脉冲冲击波加载试验装置及试验方法，属冲击动力学试验技术领域。

背景技术

现有技术中，宽脉冲冲击波(>200ms)的可加载幅值均小于10MPa，采用激波管的方式实现。高能炸药虽然可以实现高幅值加载，但长脉宽加载却很难实现，因而对于高幅值(>40Mpa)宽脉冲(>200ms)的冲击波加载，目前还缺乏有效的模拟试验手段和方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种高幅值宽脉冲冲击波的加载试验装置和方法用于解决上述问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明的一种高幅值宽脉冲冲击波的加载试验装置，包括安装基座和高压气室；

安装基座为中部开孔的环形支撑件，安装基座的上表面上开有内外两组法兰螺栓连接孔；

高压气室为一端开口的承压体，高压气室的内腔设置有起爆药安装座，高压气室的腔体上开有充气孔和可开合的泄压孔；高压气室的充气孔处设置有高压充气阀；高压气室的开口端设置有法兰，高压气室开口端法兰上的法兰螺栓连接孔与安装基座上表面外侧的法兰螺栓连接孔分布位置相匹配；

试件的外沿加工有法兰，试件外沿的法兰上的法兰螺栓连接孔与安装基座上表面内侧的法兰螺栓连接孔分布位置相匹配；

试件通过法兰螺栓连接在安装基座的上表面，高压气室套在试件的外侧、并与安装基座的上表面法兰螺栓连接，使高压气室与试件形成密闭腔室；试件的承压面朝向高压气室的内腔，试件的另一面通过安装基座中部的孔与外界大气连通。

本发明试验装置的另一种简化结构，不需要安装基座，高压气室的口部直接与试件法兰连接，形成封闭腔体。

本发明的一种高幅值宽脉冲冲击波的加载试验方法，具体加载试验方法为：

将试件固定高压气室口部，使试件的承压面位于高压气室的内腔，试件的另一面与外界大气连通；在高压气室的侧壁开孔连接高压充气阀，通过高压充气阀向高压气室内腔充气，实现对试件的准静态加载；在高压气室的内腔固定火药或炸药，通过引爆火药或炸药，实现对试件的高幅值高速率加载。

在高压气室的侧壁开有可开合的泄压孔，通过控制泄压孔的开孔大小和/或数目，实现对波形脉宽和卸载速率的控制。

有益效果：

(1)由充气阀充入的高压气体可实现对试件的准静态加载；

(2)起爆火药可实现对试件的高幅值高速率加载；

(3)起爆炸药可实现对试件的更高幅值和更高速率加载；

(4)改变泄压孔的大小和数目即可实现对波形脉宽和卸载速率的控制；

(5)装置简单，易于实现，经济性好。

附图说明

图1是本发明试验装置的结构示意图；

图中，1-安装基座；2-高压气室；3-泄压孔；4-高压充气阀；5-起爆药安装座；6-试件。

具体实施方式