Способ определения параметров ударного сжатия проводящей пластины

Союз Советских Социалистических Республик1 Р 3/5 Государственный комитет СССР по делам изобретениЯ и открытий(72 Автор изобретени В.Ф.Нестеренко Институт гидродинамики Сибирского отделенияАН СССР явите РНОГО СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМ СЖАТИЯ ПРОВОДЯЩЕЙ ПЛ ОВ НЫ 2Изобретение относится к области меряют величину ЭДС в,замкнутом конизмерения параметров движения и мо-, туре, ориентированном перпендикулярно жет быть использовано для измерения вектору напряжейности магнитного по- параметров сильных ударных вол в ля 2. ударная волна в пластине., электропроводных средах, в частности 5 создается генератором плоской волны в металлах.и распространяется перпендикулярноИзвестен ряд способов измерения поверхности пластины. Начало движения парамЕтров ударного сжатия конденси-. свободной поверхнОсти вызывает изме" рованных сред при взрывных нагруже- нение магнитного пртока через контур ниях. к ним относятся, например, ме датчика,что приводит к появлению в тод измерения скорости свободной цепи ЭДС. Сигнал с датчика записыва поверхности металлов, основанный на ется высокоскоростным осциллографом. изменении емкости конденсатора, од- Скорость свободной 1 поверхности нахоной из обкладок которого является дится из измеренной зависимости ЭДС движущаяся пласТина 1). Недоотатком 1 от времени и калибровочной эависимосметода является необходимость ваку- ти ЭДС - скорость,полученной численным умирования зазора конденсатора при расчетом, для данной геометрии магработе со скоростями, большими 3, км/с, нитного поля. Этот метод обладает также большойНедостатком этого способа явля- чувствительностью к помехам, и не ется невозможность измерения скорособходимо принимать специальные меры ти поверхности пластинй, обращенной для защиты от них измерительной цепи, к генератору ударной волны. Помехи всегда возникают при взрыве Цель изобретения - устранение конденсированных взрывчатых веществ. укаэанного недостатка.Прототипом изобретения является 25 Для этого постоянное магнитное/ способ определения параметров удар- поле создают одйородным, вектор ного сжатия проводящей пластины, со-напряженности его ориентируют паралстоящий в том, что создают постоянное лельно поверхности пластины, а удар- магнитное поле, помещают в него плас- ную волну формируют одновременно по тину, формируют ударную волну и из- ЗО,всей ее поверхности.На фи г. 1 предст авлен а общая схемаизмерения 1 на фиг, 2 - осциллограмма; на Фиг, 3 -схема измерения скорости свободной поверхности, при которой возможна простая калибровка метода . " 5Согласно данному способу, проводящую.пластину 1, например металлическую, помещйьт в магйитное поле такимобразом, что однбродное магнитное поле Н параллельно ее плоскостй, Под Опластин 6 й размещают датчик 2, представляющий собой несколько витковмедной"проволоки". Сйгйалс "датчика"2 йдбййепосредственнбнавхохгвысо.коскоростного осцйллографа,Плоскость " ЙЙка"йЖуйендйкулФнаплоскости пластины и силовым"линиям"магййтного поля,Между датчиком 2 и движущейся"пластиной 1 расйолагают пластину"йз дйэлектрика"3 СлФжащуй"для торможения пластины 1. Плоскую ударную волну (УВ). 20 "вйодят"впластину, Прйчемйаправлениеее распрострайения перпендйкулярйо.тлоскости пластинй. Если выбрать вели" чйву новерхностипластины 1 такой,чтобы удаРная воЛйа "входила итластиЙу"одиовремеино-по всей ее"йлоскоСти,то в момент й ееЙода вплаСтйну- вцепи датчика 2 возникает электрический сигнал, например, положительный.Пластина 1 находйтся в данномслучаев обойме иэ диэлектрика 4, предохраняющий от влияйия",боковых эффектовнагеометрию ударной волны, В моментФ выхода УВ"йа свободную йоверхность.пластйны 1, обращенную к датчику,"ИИйикаетсигнал с полярностью, протйвоположной йолмаости"сигнала в"1, Этот сигнал по амплитуде больше,чем сигнал в момент С что соответствует разнице скороСтей свободной.поверхности и тыльной поверхности,.обращенной к источнику УИ "в"эти"мо-мейтй времени. После-выхода -ударйойиолны иэ пластины по ней распространяетсяволна разрвкения, головйая.,часть которой имеет" скорость равную 45скорости звука вударно-сжатом мате" " риале. Когда голова волны разрежения.достигает.тильной поверхности (момент й в цепи датчикавозникаетсигналтого же знака; что"и вмомент 5 ОФр и прймерно тойже амплитуды. Вмомент торможения С пластины 1 опластину 3 возникает сигнал, соот-ветствующийуменьшению скорости сво: бодной поверхности. Из измерейныхвременных интервалов и параметровустройства можно найти:Ьа(Ъ-ц)д"у,.;:-зф эф - ;0,20, 6 ОЭ 4 а, л огде" а =йач 33 ВФЫФ тоюйЮЖф-пластины,О -массовая. скорость за "фрбйтом ударной волны,65р - скорость свободной поверхности; равная по правилуудвоения 20,Р - скорость ударной волны вобразце,Б - скорость звука в ударно-сжатом материале,Ьрасстояние от пластины додиэлектрика.Для нахождения скорости ударнойволны вторичного сжатия .необходимопод пластиной 1 поместить вплотнуюк ней пластину из диэлектрика с большим волновйй"импедансом, чем у пластины 1. Тогда в пластину 1 от точки,контакта этих пластинпойдетударнаяволна, а не волна разрежения. Скорость этой ударной волны определяется так же как и скорость звука,,если известна ударная адиабата вещества пластины 1,Если "площадь 1 ыльной поверхностипластины 1 такова, что область удар;йогонагружения"оказывается вписаннойв нее, то сигнал в момент опренебрежймо"мал по сравнению с сигналом в момент 1 . В этом случае регистрируемая величина ЭДС определяется только историей скорости движения свободной Поверхности и можетбыть прокалибрована по величине этойскорости при данной геометрии опыта,Простая связь величины ЭДС и скорости пластинЫ может быть полученав следующем случае. Если использо"вать однородное магйитное поле иобеспечить в некоторой областй постогянную величину магнитного потока,"например,- создав замкнутый с четырехсторон прямоугольный объем из хорошопроводящегоматериала, например меди,одной изстенок которого являетсяпластина 1, то величина сигнала вцепидатчика связана с величиной скорости простйМ образом:фочно"оЕ,=где Яплощадь контура датчика 2,Ч - скорость пластины 1,,О вмагнитная проницаемость,Нначальйое магнитное поле,Ь - расстояние, показанное нафиг, 3,Ьа - его начальное значение,Если "выполнено дополнительное условие Ь =Ь -Чй Ч 1=дЬ С( Ь то зависиамость С от Ч будет линейной:аоэчно .фочто очень удобно для перевода записей ЭДС в значениях скоростей,Сигнал максимален в случае перпендикулярности силовых линий поля иплоскости датчика. Временной характер сигналов зависит от проводимости пластины; что может быть использовано для качественной оценки проводимости