[发明专利]一种圆筒试验简易测试装置

说明书

本申请公开了一种圆筒试验简易测试装置，避免了常规圆筒试验光测法带来的试验系统复杂、周期长的问题。本申请主要由上定位盘、下定位盘、连接螺柱、电探针组成，采用电探针获得圆筒壁膨胀不同距离的时刻，实现炸药爆炸对金属加速作功过程的测量，具有系统简单、试验周期短、低成本的优点。

技术领域

本申请属于火炸药爆轰性能测试与评价技术领域，涉及一种圆筒试验简易测试装置，适用于炸药爆炸对金属加速作功能力的评价。

背景技术

圆筒试验是评估炸药对金属加速作功能力的标准方法之一，是由美国劳伦斯-利弗莫尔(Lawrence Livermore National Laboratory,LLNL)国家实验室最先建立起来，我国在70年代建立了圆筒试验并一直沿用至今。圆筒试验是将炸药装入金属铜圆筒内，在其一端起爆，炸药爆轰释放的能量不断地传递给金属圆筒壁，使其不断加速、膨胀，直至破裂，采用高速扫面相机拍摄圆筒壁加速膨胀的运动轨迹，可以获得爆轰对金属筒壁加速膨胀运动的整个过程。圆筒试验发展至今，测试精度与稳定性大大提高，已广泛用于给类炸药的爆轰性能的评价。

由于圆筒试验的模型更加接近实际情况，可以直接指导炸药在战斗部中的应用，因此炸药研究过程圆筒试验有很大的实验需求。但圆筒试验系统复杂，对仪器要求很高，需要时间和空间分辨率很高的高速相机及光源等配套设备，光路与仪器调试耗时费力，试验周期较长；同时对试验环境也有较高要求，一般实验室不具备实验条件，难以广泛推广，与实际需求存在较大矛盾。爆轰试验中使用的电探针是一种典型的接触测量元件，响应速度达到纳秒量级，可用于测量爆轰阵面、冲击波阵面或运动物体表面到达预定位置的时间。《爆轰实验中接触测量与非接触测量的应用对比》，太赫兹科学与电子信息学报，2014，12(5):775-778.中，对比了接触式电探针和非接触式VISAR的飞片试验测试结果，结果表明光杆电探针并未对飞片的整体飞行产生明显影响，间接证明电探针用于圆筒试验中圆筒壁膨胀不同距离的时刻的可行性。《内部爆炸作用下钢筒变形过程的电探针测量技术》，爆炸与冲击，2014，34(1):115-119.中，公开了一种电探针测量内部爆炸作用下钢筒变形的方法，采用电探针对钢筒(两端开口)爆心截面处外壁环向不同位置的变形量进行分时测量，得到爆心截面处钢筒的变形过程，但其探针定位环直接固定在装药钢筒上，钢筒的变形会使探针位置发生外移，所测时间大于实际到达时间，导致测量误差较大，这也是文中后几个测点与数值模拟结果偏离较大的根本原因，若用于容易膨胀的铜圆筒，试验结果的准确性将难以保证。

综上所述，现有技术存在以下不足：(1)光测法圆筒试验系统复杂，对试验环境也有较高要求，光路调试以及数据处理耗时费力，试验周期较长，同难以广泛推广应用；(2)现有采用探针测量金属膨胀的方法，探针定位精度难以保证，探针定位距离易受圆筒膨胀的影响，测量准确性不高。

发明内容