Установка для исследования параметров плоской ударной волны в пористом материале

ОП И САН И Е <11586360

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фвю есвеуекик

Социал исти ческик

Республик

Ф j y

i

/баб (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.08.76 (21) 2392574/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 09.12.77 (51) М. Кл.- "G 01N 3 30

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 620.178.72 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

И. Е. Хорев, Е. А, Щеголев и Б. С, Логутов

Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики при Томском ордена Трудового Красного Знамени

Государственном университете им. В. В. Куйбышева (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ПЛОСКОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ В ПОРИСТОМ МАТЕРИАЛЕ

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств материалов, а именно к установкам для исследования параметров плоской ударной волны в пористом материале.

Известны устройства для исследования параметров ударной волны в материале, содержащие массивную стальную плиту, размещенный на одной ее поверхности заряд взрывчатого вещества, набор шайб из исследуемого материала, установленный в гнезде, выполненном с противоположной стороны плиты, и аппаратуру для измерения скорости шайб (1), Однако эти устройства непригодны для исследования параметров ударной волны в пористом материале.

Наиболее близким по техническому существу к изобретению является установка для исследования плоской ударной волны, содер>кящяя метательное устройство, например легкогязоную пушку, ударник, мишень и аппаратуру для измерения скорости подлета ударника к мишени и скорости распространения ударной волны в мишени (2).

Недостатком этой установки является неточное определение термодинамических параметров — давления и плотности ударносжатого исследуемого пористого вещества.

Это связано с применением для определения давления ня фронте ударной волны матемаTII÷åcêo1I зависимости, справедливой для сплошной среды непосредственно к пористым веществам, что вносит ошибку в определение давления, я следовательно, и плотности ударно-сжатого пористого материала.

Целью изобретения является повышение точности определения параметров плоской ударной волны в исследуемом пористом материале.

Для этого в предлагаемой установке ударник и мишень выполнены каждый из двух расположенных коаксиально и частично разделенных со стороны соударяющейся поверхности кольцевой канавкой частей, одна из которых изготовлена из исследуемого материала, а другая из материала с известной ударной адиабатой, при этом пх соударяющиеся части изготовлены из разноимен20 пых материалов.

На чертеже схемят11ческ11 изображена предлагаемая установка, Установка содержит метательное устройство 1, ударник, мишень и пзмерптсльную ап25 паратуру для измерения скорости подлета ударника и мишени и скорости распространения ударной волны в мишени.

Ударник состоит из поддона 2 и двух коаксиально расположенных частей 3 и 4, вы30 полненных из разноименных материалов

Я (часть 3 — из исследуемого пористого мате. риала, часть 4 — из сплошного материала с известной ударной адиабатой) и частично разделенных со стороны саударяющейся поверхности кольцевой канавкой 5. Поддон 2 выполнен так, что части 3 и 4 ударника выступают на одинаковое расстояние в сторону мишени. Это расстояние определяется таким, что материал поддона 2 не влияет на ударные волны в течение времени измерения, Мишень также выполнена из двух коаксиально расположенных частей б и 7 (часть б — из сплошного материала с известной ударной адиабатой, часть 7 — из исследуемого пористого материала), частично разделенных со стороны соударяющейся поверхности кольцевой канавкой 8.

Кольцевые канавки 5 и 8 в ударнике и мишени разделяют разноименные материалы.

Глубина и высота канавок выбирается такими, чтобы предотвратить взаимодействие ударных волн в частях 3 и 4 и в частях б и

7 в течение времени измерения.

Измерительная аппаратура включает датчики 9, 10 и 11, 12 для измерения скорости ударной волны в частях б и 7 из сплошного и пористого материалов соответственно, датчики 13 и 14 для измерения скорости подлета ударника и регистрирующие приборы 15, 16 и 17.

Установка работает следующим образом.

При торможении на мишени ударника происходит соударение частей 4 и б ударника и мишени с их частями 3 и 7 из исследуемого пористого материала. Б результате по обе стороны поверхности соударения давление на фронте образовавшихся ударных волн в частях 3 и 4 ударника и частях б и 7 мишени одинаково.

С помощью датчиков 9 и 10 измеряется скорость ударной волны Di в материале части б, с помощью датчиков 11 и 12 — скорость волны D в исследу.емом пористом материале части 7 мишени, а датчиками 13 и

14 — скорость V ударника, 4

Йо известной ударной адиабате Р, и плот; ностн Недеформируемого сплощнОГо материаЛа Ро ОПРЕДЕЛЯ1От ДаВЛЕНИЕ В СПЛОШНОМ И пористом материалах, а также массовую скорость V< за фронтом ударной волнь1 в сплошном материале (пересечением прямой P=

= (poDi)V с адиабатой Р„ /. По известным значениям V< и V определяется массовая скорость за фронтом волны в исследуемом пористом материале.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять давление на фронте ударной волны пористого материала по измерениям его в сплошном материале. Это приводит к повышению точности определения давления, плотности и массовой скорости ударно-сжатого пористого материала.

Формула изобретения

20 Установка для исследования параметров плоской ударной волны в пористом материале, содержащая метательное устройство, например легкогазовую пушку, ударник, мишень и аппаратуру для измерения скорости

25 подлета ударника к мишени и скорости распространения ударной волны в мишени, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, ударник и мишениь выполнены каждый из двух расположенных коаксиально

30 и частично разделенных со стороны соударяющейся поверхности кольцевой канавкой частей, одна из которых изготовлена из исследуемого материала, а другая — из материала с известной ударной адиабатой, при этом

35 их соударяющиеся части изготовлены из разноименных материалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Райнхарт Дж. С. и Пирсон Дж. Пове40 дение металлов при импульсных нагрузках.

М., Изд-во иностр. лит., 1958, с. 97 — 98.

2. Зельдович Я. Б., Райзер Ю, П, Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. «Наука», 1966, гл.

45 .Х1, стр. 565.

Составитель В, Мешковский

Редактор О. Юркова

Техред И. Михайлова

Корректоры: А. Николаева и Н. Федорова

Заказ 2779/9 Изд. № 1019

Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета

Совета Министров CCGP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2