气炮用锰铜应力计

本文介绍一种气炮用锰铜应力计测量系统,并给出了两种锰铜计的标定实验数据和曲线。     

2~#纯铁和不锈钢的变形硬化效应

由2~#纯铁和不锈钢的冲击压缩实验,确定了它们在HEL(雨贡纽弹性极限)点上的动力学屈服强度和弹性常数。根据实验测得的2~#纯铁的雨贡纽数据,给出了50千巴以内的动力学屈服强度随应力的变化。实验结果表明,在所研究的压力区间里,两种材料表现出明显的加工硬化效应。     

锰铜计标定关系式的讨论

锰铜计标定关系式的讨论全俄技术物理研究所研制的РДГ１０１８，РДГ１０１９锰铜应力计，因其性能比较稳定可靠，在我国有些科研单位引进应用。我们在实验中也曾用了５０多个这样的锰铜计，所以对其标定关系式进行了探讨。     

含铝炸药水中爆炸近场冲击波特性研究测试与分析技术探讨

采用锰铜压力计和PVDF压力计的多计测试技术以及高速扫描实验技术,对含铝炸药水中爆炸近场冲击波进行了测量。压力计的测试结果表明,采用一个锰铜压力计和多个PVDF计同时测量炸药水中爆炸近场冲击波压力是可行的,但不能同时采用多个锰铜压力计进行测量。高速扫描相机记录了冲击波自出炸药端面到约60mm距离内冲击波传播轨迹,经过数字化分析计算得到了冲击波峰值压力随距离变化曲线。分析表明,压力计和高速扫描相机的测试结果符合较好,说明测试技术和分析方法是可行的。将压力计和高速扫描相机结合起来,有助于更好地研究含铝炸药水中爆炸近场冲击波特性。     

锰铜压力计的制作新工艺

将用ACDSEE软件绘制的锰铜压力计图案在电镀后的锰铜箔上使用激光标刻技术“雕刻”出“所见即所得”的压力计,省略了传统工艺制作锰铜压力计所需要的多步工序,减少了制作工序中光、胶、有毒化学物质的污染。用硫化机热压封装锰铜压力计,不使用胶粘剂,提高了高冲击压力下绝缘层的绝缘性能,降低了电流旁路效应。试验检验结果表明,新工艺较传统工艺制作的压力计性能有一定的提高。     

薄膜式锰铜压阻计的动态标定

介绍了以飞片平面撞击标定某新型锰铜压阻计的过程及方法. 标定在Phi 130 mm轻气炮上进行, 采用有机玻璃, Cu和W 3种材料为飞片和靶板材料, 实现不同速度下的 同种材料平面正撞击, 获得0.66$\sim$25.4\,GPa范围的入射压力, 并利用几何修 正和$D$-$u$关系修正两种方法对结果进行了修正, 给出了标定结果以及拟合曲线.     

利用锰铜压力计确定材料的层裂厚度和累积损伤判据

我们知道,材料产生层裂不仅和拉伸应力有关,而且也和时间有关。最早Rinehart等提出动态断裂强度的判据,Skidmore又引出了应变率影响或应力梯度,Tuler提出累积损伤判据。我们利用锰铜压力计研究了铝(LY12)的层裂,确定了它的断裂判据,其实验装置见图1。     

高锰钢爆炸硬化理论分析

本文利用波动方程和高锰钢的雨贡纽曲线获得硬度分布的解析解,对不同加载条件下试件剖面硬度分布进行计算,理论值和试验值较好地一致。     

箔式高阻值低压锰铜压阻应力计的设计及动态标定

设计了低压锰铜压阻传感器 ,并通过平板撞击实验标定了该传感器在 0 .3～ 9.4GPa范围内的压阻关系。标定曲线在 0 .3～ 1.5GPa范围内是线性的 ,对应的是传感器的弹性状态 ,而在 1.5～ 9.4GPa范围内是二次曲线。标定曲线的拐点在 1.5GPa附近 ,这与理论分析和他人的实验结果相接近。     

退役单基药的冲击起爆特性

为了研究退役单基药的冲击起爆特性,参照GJB772A-97中卡片式隔板法实验方法,分别开展了退役单基药的连续爆速实验、冲击波感度实验及锰铜压力计实验,观测了其冲击起爆的爆轰建立过程,得到了临界隔板值以及临界起爆压力。在连续爆速实验中,隔板厚度为50 mm时,观察到了退役单基药反应冲击波不断增长的过程,并在90mm处转变为爆轰; 在冲击波感度以及锰铜压力计实验中,测得其临界隔板厚度为50~52 mm,临界起爆压力为1.35~1.49 GPa。对退役单基药的冲击起爆过程进行了数值模拟,结合三种实验的实验结果,标定了其点火增长模型反应速率方程参数。     

受冲击LY-12铝塑性变形阻力的确定

应用锰铜压力计测定了36.43、59.38和111.28kbar下LY12铝的塑性变形阻力Y。获得的塑性变形阻力与冲击压力P的拟合曲线关系可以近似地表示为:Y=3.173-0.0003287P+0.0001352P~2(k bar)。这表明,在冲击压力作用下,LY12铝呈现非线性递增强化的特性。     

1GPa压力脉冲发生器的研究及锰铜压阻技术在低压宽脉冲测量中的应用

本文阐述了新研究的一种在甘油介质中可产生0～1 GPa 压力宽脉冲的加载装置,以及用于该装置测量的相应锰铜计测试系统。同时对锰铜计在1 GPa以下的压阻系数进行了动态标定。实验结果表明,所研制的装置可产生脉宽10微秒以内,压力脉值为0～1 GPa的脉冲,与理论设计基本相符。     

1GPa压力脉冲发生器的研究及锰铜压阻技术在低压宽脉冲测量中的应用

本文阐述了新研究的一种在甘油介质中可产生0～1 GPa 压力宽脉冲的加载装置,以及用于该装置测量的相应锰铜计测试系统。同时对锰铜计在1 GPa以下的压阻系数进行了动态标定。实验结果表明,所研制的装置可产生脉宽10微秒以内,压力脉值为0～1 GPa的脉冲,与理论设计基本相符。     

短路电流石英传感器及其动态标定

本文讨论了用于测量应力-时间历史的短路电流石英传感器的原理,设计及标定问题。我们的标定结果指出:全电极型传感器在25kbar以内,电流系数等于2.0410-8Ccm-2kbar-1.保护环型传感器在8-25kbar应力范围,电流系数是2.1510-3Ccm-2kbar-1。     

含RDX四组元HTPB固体推进剂的冲击起爆特性研究

为了研究含RDX四组元HTPB固体推进剂的冲击起爆行为和在低温条件下的适应性,在常温和低温条件下,对该固体推进剂进行了冲击加载拉氏分析实验。采用锰铜压力计测量了推进剂中不同位置处的压力变化历程,采用电离探针测量了固体推进剂的爆速。分析了固体推进剂的爆轰成长规律,获得了推进剂的临界起爆压力、爆速、爆压和爆轰成长距离等爆轰特征参量。通过对比不同条件下的特征参量发现,低温对固体推进剂的冲击起爆特性影响较小。此外,还对固体推进剂的冲击起爆过程进行了数值模拟,标定了固体推进剂点火增长模型的反应速率方程参数和推进剂的未反应JWL状态方程参数。     

水中爆炸冲击波测试技术研究

改进锰铜压力计，ＰＶＤＦ压力计算测试系统，并用该系统进行实验研究，得到了ＴＮＴ／ＲＤＸ＝４０／６０炸药球水国爆炸冲击波在１≤Ｒ／Ｒ０≤１２０范围内的峰值压力随距离的衰减规律。     

山形切口三点弯曲试样的SIF柔度标定及应用

本文对三组不同比例尺寸的山形切口三点弯曲试样,进行了直接实验柔度标定,由此确定了应力强度因子(SIF)系数表达式.以此标定结果,测定了工具铜 T10A 的断裂韧度 K_(ICV),并同 GB4161-84方法测定的断裂韧度 K_(IC)进行了比较,二者符合较好.     

砂岩卸载绝热线的实验测量

利用低阻抗的固体材料作为缓冲体,采用阻抗失配法测量了砂岩从22、20、13和10万巴四个压力点开始的卸载曲线,给出了实验结果及其简要讨论。     

石灰岩冲击损伤实验与破碎特性研究

利用一级轻气炮对石灰岩试件进行冲击损伤实验,采用锰铜压力计对冲击波作用过程进行压力测试,对冲击后的试件进行声波探测和剖切观察,研究石灰岩冲击损伤与破碎特征。实验与分析结果表明,在飞片直径小于试件直径、试件自由面条件较好、碰撞压力在1~1.7 GPa的实验条件下,岩石试件的冲击损伤存在头部核心区、环状裂隙区、中部损伤区、底部破坏区的分区特性,且各区的损伤原理不同。软回收装置为试件的侧向和底部创造了良好的自由面条件,以致拉应力对岩石损伤起到了主导作用。最后用有限元软件LS-DYNA对岩石冲击过程进行数值模拟,分析岩石试件的冲击损伤作用,验证了实验结果的正确性。     

基于分形理论的高强混凝土动态损伤本构关系

基于高强混凝土（HSC）试块在SHPB冲击实验中的分形损伤演化规律,推导了HSC的分形损伤变量表达式,标定了HSC裂纹的分形维数范围。然后参考ZWT模型,并结合HSC实验过程中的应变率相关性、动态损伤特性及近似恒应变率,推导了分形损伤演化的HSC动态损伤本构方程。采用4组应变率工况下的C60、C80混凝土应力-应变曲线对本构方程进行验证,理论曲线和实验曲线吻合较好。