[发明专利]用于研究结构高温高速撞击响应的弹载加热装置

说明书

本发明公开了一种用于研究结构高温高速撞击响应的弹载加热装置，包括外壳、炉芯、内套、温度测量传感器；外壳放置在分离式实验设备的装弹舱内，外壳的前端设置开口；炉芯安装在外壳内部，炉芯内安装有加热设备，加热设备通过弹载加热装置外部供电，炉芯中部设置有沿外壳的前、后端的通孔；内套为桶状结构，内套的开口朝向与外壳的开口朝向一致，内套安装在炉芯的通孔内，试样置于内套内，试样的外部尺寸略小于内套的内部尺寸；温度测量传感器置于内套中并用于试样的温度检测。本发明通过改变内套的形状，可以实现不同姿态和不同试样尺寸的需求；通过温度测量传感器的设置，可以测得试样的温度，使得试样获得合适的实验温度，再进行实验。

技术领域

本发明属于结构高温高速冲击动力学研究领域，具体涉及一种用于研究结构高温高速撞击响应的弹载加热装置。

背景技术

随着科技和社会的进步，产品的安全性特别是高温高速撞击下的安全性日益受到关注，逐渐成为产品研制过程中不可或缺的技术指标之一。高温高速撞击下的安全性是指产品因异常事故发生高温高速碰撞时防止爆炸和有害物质泄漏的能力，如深空探测的放射性同位素热/电源，在意外发生时可能经历高温高速撞击，致使其外壳体破裂而发生反射性材料泄漏，给生态或人类带来灾害；核电站乏燃料包装箱的跌落/火烧，也可能诱发严重的安全事故等。为确保产品高温高速撞击下的安全性，必须建立相关实验技术以在产品研发阶段考核产品结构设计的安全防护能力，国内外对此开展了大量的研究。在已有产品安全性的研究中，通常分别建立实验技术研究结构在高速撞击和高温作用下的安全性。这难以揭示高速碰撞和高温对结构安全性的耦合作用。

在此项研究高速撞击和高温耦合作用的实验技术中，同时实现加热和加速是关键。美国开发的同位素能源撞击试验机(Isotope Fuels Impact Tester，IFIT)将电炉集成在试验机上，主要采用电子束进行加热。在利用火箭橇开展整个GPHS-RTG高温高速撞击试验中，采用电炉单独加热GPHS-RTG，然后解除电炉，远程控制将GPHS-RTG安装在火箭橇上进行试验；或者首先将GPHS-RTG固定在火箭橇轨道上，利用电炉加热试样至设定温度后移除电炉，然后采用“逆弹道”的方法进行试验。中国原子能科学研究院将试样和电炉集成(CN203849118U)，当试样被加热到试验温度时，试样与电炉同时与靶体发生碰撞。

美国开发的两种试验方法技术中的结构复杂，具体细节未见公开公布，难以在工程实际中应用和推广。中国原子能科学研究院研发的装置将试样包裹在加热装置之中，无法控制和检测试样的碰撞状态，难以拓展应用到研究结构高温高速撞击响应、特别是不同姿态下的动力学响应。因此，开发一种可实现试样碰撞姿态可控和可测的超高温弹载加热装置是实现工程产品超高温高速撞击考核试验的关键技术。

为了解决以上问题我方研发出了用于研究结构高温高速撞击响应的弹载加热装置。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于研究结构高温高速撞击响应的弹载加热装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

用于研究结构高温高速撞击响应的弹载加热装置，包括：

外壳；外壳放置在分离式实验设备的装弹舱内，外壳的前端设置开口；

炉芯；炉芯安装在外壳内部，炉芯内安装有加热设备，加热设备通过弹载加热装置外部供电，炉芯中部设置有沿外壳的前、后端的通孔；

内套；内套为桶状结构，内套的开口朝向与外壳的开口朝向一致，内套安装在炉芯的通孔内，试样置于内套内，试样的外部尺寸略小于内套的内部尺寸；

温度测量传感器；温度测量传感器置于内套中并用于试样的温度检测。

本发明的有益效果在于：

本发明的用于研究结构高温高速撞击响应的弹载加热装置：