Установка для исследования параметров плоской ударной волны в пористом материале

ОП И САН И Е цц 586360 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фею ео 1 етекик Социалиетическик Республик(45) Дата опубликования описания 09,12.77(51) М. Кл.- "601 ЧЗ 30 Государственный комитет Совета Министров СССРпо делам изобретений(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 МАТЕРИАЛЕИзобретение 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 взрьгвчатого вещества, набор шайб из исследуемого материала, установленный в гнезде, выполненном с противоположной стороны плиты, и аппаратуру для измерения скоростишайб 1,Однако эти устройства непригодны для исследования параметров ударной волны в пористом материале,Наиболее близким по техническому су. ществу к изобретению является установка для исследования плоской ударной волны, содержащая метательное устройство, например легкогязоцую пушку, ударник, мишень и аппаратуру д ч я измерения скорости подле. та ударника к мишени и скорости распрост ранения ударной волны в мишени 12.Недостатком этой установки является неточное определение термодинамических параметров - давления и плотности ударно- сжатого исследуемого пористого вещества. Это связано с применением для определения давления ня фронте ударной волны математической зависимости, справедливой длясплошной среды непосредственно к пористымвеществам, что вносит ошибку в определениедавления, я сл довательцо, и плотности ударно-сжатого пористого материала.Целью изобретения является повышениеточности определения параметров плоскойударной волны в исследуемом пористом ма 10 териале,Для этого в предлагаемой установкеударник и мишень выполнены каждый издвух расположенных коаксиально и частично разделенных со стороны соударяющейся15 поверхности кольцевой канавкой частей, одна из которых изготовлена из исследуемогоматериала, а другая из материала с известной ударной адиабатой, при этом пх соударяющиеся части изготовлены из разноимен.20 пых материалов.На чертеже схематически изображенапредлагаемая установка,Установка содержит метательное устройст.во 1, ударник, мишень и пзмерптсльную ап 25 паратуру для измерения скорости подлетауларцика к мишени и скорости распространения ударной волны в мишени.Ударник состоит из поддона 2 и двух коаксиальцо расположенных частей 3 и 4, вы 30 полненных из разноименных материаловВ, Мешковский О. Юркова Михайлова А. Николаеваедорова оставителРедакт Техред КорректорН Заказ 2779/9 Тираж 1109 НПО Госуда Советапо делам изо 113035,Раушск(часть 3 - из исследуемого пористого материала, часть 4 - из сплошного материала сизвестной ударной адиабатой) и частичноразделенных со стороны саударяющейся поверхности кольцевой канавкой 5. Поддон 2выполнен так, что части 3 и 4 ударника выступают на одинаковое расстояние в сторону мишени. Это расстояние определяется таким, что материал поддона 2 не влияет наударные волны в течение времени измерения,Мишень также выполнена из двух коаксиально расположенных частей б и 7 (частьб - из сплошного материала с известнойударной адиабатой, часть 7 - из исследуемого пористого материала), частично разделенных со стороны соударяющейся поверхностикольцевой канавкой 8.Кольцевые канавки 5 и 8 в ударнике имишени разделяют разноименные материалы.Глубина и высота канавок выбирается такими, чтобы предотвратить взаимодействиеударных волн в частях 3 и 4 и в частях б и7 в течение времени измерения,Измерительная аппаратура включает датчики 9, 10 и 11, 12 для измерения скоростиударной волны в частях б и 7 из сплошногои 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 6 ударника имишени с их частями 3 и 7 из исследуемогопористого материала. В результате по обестороны поверхности соударения давление нафронте образовавшихся ударных волн в частях 3 и 4 ударника и частях б и 7 мишениодинаково,С помощью датчиков 9 и 10 измеряетсяскорость ударной волны Й, в материале части б, с помощью датчиков 11 и 12 - скорость волны 1 Э, в исследуемом пористом материале части 7 мишени, а датчиками 13 и14 - скорость Р ударника,4Йо известной ударной эдиабате Ри и плот;ностн Недеформируемого сплощнцГо матери.аЛа Ро ОПРЕДЕЛЯ 1 От ДаВЛЕНИЕ В СПЛОШНОМ Ипористом материалах, а также маесову 1 о ско 5 рость Ъ за фронтом ударной волнь 1 в сплошном материале (пересечением прямой Р== (рогЧЪ с адиабатой Р), По известнымзначениям Ъ 1 и У определяется массоваяскорость за фронтом волны в исследуемом10 пористом материале,Таким образом, предлагаемое устройствопозволяет определять давление на фронтеударной волны пористого материала по измерениям его в сплошном материале. Это при 15 водит к повышению точности определениядавления, плотности и массовой скоростиударно-сжатого пористого материала.Формула изобретения20 Установка для исследования параметровплоской ударной волны в пористом материале, содержащая метательное устройство, например легкогазовую пушку, ударник, мишень и аппаратуру для измерения скорости25 подлета ударника к мишени и скорости распространения ударной волны в мишени, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, ударник и мишениь выполненыкаждый из двух расположенных коаксиально30 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 этом35 их соударяющиеся части изготовлены из разноименных материалов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Райнхарт Дж. С. и Пирсон Дж, Пове 40 дение металлов при импульсных нагрузках.М., Изд-во иностр, лит 1958, с. 97 - 98.2. Зельдович Я. Б., Райзер Ю, П, Физикаударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. Наука, 1966, гл,45 Х 1, стр, 565,