[实用新型]一种基于分离式霍普金森压杆的低速侵彻实验装置

说明书

本实用新型公开了一种基于分离式霍普金森压杆的低速侵彻实验装置，包括：试验平台以及安装于试验平台上的发射单元、炮口直径转换器、靶前滑轨测速组件、靶室单元、子弹回收箱、组合子弹和靶后滑轨测速组件；所述炮口直径转换器加装在发射单元的炮口处，组合子弹推入炮口直径转换器中，且能够在发射单元的驱动下发射；靶室单元设置在炮口直径转换器之后，其中安装有靶板，靶前滑轨测速组件和靶后滑轨测速组件分别设置在靶板前后，用于对组合子弹的飞行轨迹限位，并能够检测组合子弹穿靶前后的速度；子弹回收箱设置在靶后滑轨测速组件和靶室单元之后，用于回收穿靶后的组合子弹。

技术领域

本实用新型涉及材料冲击动力学实验技术领域，具体涉及一种基于分离式霍普金森压杆的低速侵彻实验装置。

背景技术

侵彻是指弹体高速撞击靶体产生破坏效应的动作，若弹体穿透金属靶体，人们又习惯称为穿甲，侵彻和穿甲一直是防护和兵器工程中研究的重点，在冲击和碰撞动力学领域也属于热点问题。目前，用于研究侵彻问题的实验装置种类繁多，比如用火药爆炸驱动子弹的弹道炮/枪发射平台，可以通过调节火药用量、子弹直径和重量来改变发射速度，能实现100～1500 m/s一般-高速侵彻；一、二级轻气炮，在安全性和实验可重复性上优于弹道炮，可实现1500～ 5000m/s高-超高速侵彻，脉冲激光器、平板冲击夯等也能实现高/超高速碰撞、侵彻，以上设备安全可靠精度高，可在实验室内进行，用于高速/超高速碰撞、侵彻测试技术经济上最优。对于100m/s以下的低速碰撞、侵彻实验装置，常用大型重力落锤实验机实现，但该装置垂直机架高(10m)，在室内难以实现。分离式霍普金森压杆装置广泛用于材料动态力学性能测试中，通过调节气室气压和子弹重量能在室内实现40m/s的可重复性冲击加载，但是不能直接用于侵彻和碰撞试验研究。同时，低速侵彻、碰撞问题，在交通、建筑和材料等领域日益突出，因此，设计一整套技术经济合理、操控方便、安全可靠的室内低速侵彻实验装置成了亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种基于分离式霍普金森压杆的低速侵彻实验装置，在不改变分离式霍普金森压杆安装座组件的基础上，以分离式霍普金森压杆安装座组件为平台，采用模块化设计，拆装方便、成本低，既能够填补低速侵彻、碰撞试验的技术空白，又能够增大分离式霍普金森压杆装置的试验范围，解决材料低速侵彻、碰撞性能测试问题。

本实用新型的技术方案为：一种基于分离式霍普金森压杆的低速侵彻实验装置，包括：试验平台以及安装于试验平台上的发射单元、炮口直径转换器、靶前滑轨测速组件、靶室单元、子弹回收箱、组合子弹和靶后滑轨测速组件；

所述炮口直径转换器加装在发射单元的炮口处，组合子弹推入炮口直径转换器中，且能够在发射单元的驱动下发射；靶室单元设置在炮口直径转换器之后，其中安装有靶板，靶前滑轨测速组件和靶后滑轨测速组件分别设置在靶板前后，用于对组合子弹的飞行轨迹限位，并能够检测组合子弹穿靶前后的速度；子弹回收箱设置在靶后滑轨测速组件和靶室单元之后，用于回收穿靶后的组合子弹。

优选地，所述炮口直径转换器包括：变径炮管、炮管夹具和炮口支座；

所述炮口支座底部卡装在发射单元所在端的试验平台上，其与试验平台滑动配合，炮口支座底部设置支座限位口，当炮口支座滑动至设定位置后，通过在支座限位口中插入限位件能够将炮口支座锁定在设定位置处；所述炮管夹具安装在炮口支座顶部的一端，变径炮管为喇叭状结构，其外周固定于炮管夹具中，大端与发射单元的炮口螺纹对接，小端与靶前滑轨测速组件连接；初始状态时，组合子弹一端设置于变径炮管的小端内部，另一端朝向靶前滑轨测速组件，并能够在发射单元的驱动下沿靶前滑轨测速组件中的靶前滑轨向靶板发射；其中，靶前滑轨包括两个沿上下方向相对扣合的半管，且两个半管的凹面相对。

优选地，所述靶前滑轨测速组件包括：滑轨支架Ⅰ、滑轨高度调节阀Ⅰ、靶前滑轨支座、滑轨支座限位卡槽Ⅰ、滑轨支座限位块Ⅰ和滑轨支架Ⅱ；