Способ определения ударных адиабат низкоплотных материалов и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 45 ц 6 01 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНЫХАДИАБАТ НИЗКОПЛОТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ определения ударныхадиабат низкоплотных материалов,заключающийся в том, что измеряютвремя распространения фронта ударнойволны в исследуемом образце и используют его для определения параметровадиабаты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем непосредственного измерения разности ударной и массовой скоростей, измеряют временной интервал за фронтом ударной волны, соответствующий деформации образца до заданного размера.2. Устройство для осуществления способа определения ударных адиабат, содержащее размещаемый на поверхности образца первый датчик скорости ударной волны и помещенный в исследуемый образец на заданную глубину второй датчик скорости ударной волны, о т л и ч а ю щ е е с я тем что оно снабжено контактной пластиной, размещаемой на той же поверхности образца и предназначенной для взаимодействия с контактом второго датчика, выполненного игольчатым.Р ЭРо О.О где Я - плотность материала исследуемого образца в исходномсостоянии;- плотность материала исследуемого образца в ударнойволне;0 - скорость ударной волны;П - массовая скорость материала образца.Недостатком известного способа и устройства для его осуществления является низкая точность определения степени сжатия и, следовательно, ударной адиабаты, так как скорость ударной волны В и массовая скорость О близки по величине, а раздельное их измерение приводит к погрешности до 503.Цель изобретения - повышение точности путем непосредственного измерения разности ударной и массовой скоростей. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения ударных адиабат низкоплотных материалов, заключающемуся в том, что измеряют время распространения фронта ударной волны в исследуемом образце и используют его для определения параметров адиабаты, измеряют временной интервал за фронтом ударИзобретение относится к средствам измерения и может быть использовано для исследования прочностных свойств материалов.Известен способ определения ударных адиабат низкоплотных материалов, заключающийся в том, что измеряют время распространения Фронта ударной волны в исследуемом образце и исполь. зуют его для определения параметров адиабаты 11.Известно устройство для осущест" вления способа определения. ударных диабат, содержащее размещаемый на поверхности образца первый датчик скорости ударной волны и помещенный в исследуемый образец на заданную глубину второй датчик скорости ударной волны 111Каядый датчик регистрирует момент прихода ударной волны и массовую скорость в образце.Давление Р и степеньсжатия образца за фронтом ударной волны вычис ляется по формуламР= Уо5 О которая вводится через экран 2 в исследуемый образец 3. При распространении ударной волны по образцу 3 происхоцит последовательное замыкание пластин 4 и 5 первого датчика (точка 0 на фиг. 2). Затем, когдаФронт ударной волны распространяетсяна глубину Н , замыкаются контакты6 и 7 второго датчика. Игольчатыйконтакт 7 изготовлен из проводящего ной волны, соответствующий деформации образца до заданного размера,При этом устройство для осуществ.ления способа определения ударныхадиабат, содержащее размещаемый наповерхности образца первый датчик скорости ударной волны и помещенный в исследуемый образец на заданную глубину второй датчик скорости ударной волны, снабжено контактной пластиной, размещаемой на той же поверхности образца и предназначенной для взаимодействия с контактом второгодатчика, выполненного игольчатым.На Фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - осциллограмма, соответствующая измеряемым временным интервалам; на фиг. 3 - -х-диаграмма процесса распространения ударной 2 О волны в обследуемом образце.Устройство, реализующее способопределения ударных адиабат низкоплотных материалов, содержит метательный блок 1, экран 2, размещаемый на 25 поверхности образца 3, первый плоский электроконтактный датчик, состоящий из пластин 4 и 5, помещенный вобразец 3 на заданную грубину Н, второй электроконтактный датчик, состоящий из плоского 6 и игольчатого 7контактов, третью плоскую контактнуюпластину 8, размещаемую на той жеповерхности образца 3, что и пластины 4 и 5 первого датчика, резисторы9, 10, 11 и 12, включенные соответст 35венно между третьей пластиной 8 иигольчатым контактом 7, последним иплоским контактом 6 второго датчика,последним и первой пластиной 4 первого датчика, последним и импульснымисточником 13 тока. Вторая пластина5 первого датчика и пластина 6 второго датчика закорочены, выход импульсного источника 13 тока подкзючен к осциллографу 14.Способ заключается в следующем.С помощью метательного блока 1возбуждают плоскую ударную волну,(1,фд) огда 3 11349 материала, динамическая жесткость которого более чем в 5 раз превосходит динамическую жесткость образца 3, поэтому за фронтом волны контакт 7 остается неподвижным, этот момент соответствует точке 1 на осциллограмме (фиг. 2), В результате деформации образца 3 за фронтом ударной вопны поверхность, на которой размещена контактная пластина 8, подходит к 10 контакту 7 и замыкается на него (точка 2 на фиг. 2). При замыкании контактов датчиков последовательно закорачиваются резисторы 9 - 11, что и вызывает отклонение луча осциллографа 14 (фиг. 2)По времени отклонения луча осциллографа 14 определяют временные интервалы, пропорциональные скорости Э ударной волны, массовой скорости 0 и разности этих скоростей Ъ-П.На фиг. 3 на хдиаграмме 01 соответствует траектории движения фронта ударной волны, 02 - траектории поверхности образца.25По отклонению луча осциллографа 14 определяют с, какН 06 4а формула степени сжатия Д приобретает вид:Э 1 а 1,Э О ь ь 4, (6)Таким образом, параметры Р, Ц,3 определяются соответственно по формулам 4 и 6, а давление р за фронтомударной волны - по формулен (7)1 К д)р=у Э и =,Основным преимуществом способа и осуществляющего его устройства является повышение точности определения степени сжатия низкоплотных материалов за фронтом ударной волны.Относительная ошибка Е определения степени сжатия вычисляется по формуле= ЕиЧ бй)(м)пред Р лТаким образом, относительная ошибка определения степени сжатия по данному способу не зависит от степени ,сжатия, поэтому при 6 72 (для низко- плотных материалов образцов) точность определения параметров адиабаты выше, чем у известных способов,Использование предлагаемого.способа позволит повысить точность опре деления параметров ударных адиабат и тем самым повысить надежность проч. постных испытаний материалов.1134906 Составитель Л.ИвановМ.Циткина ТехредМ. Гергель Корректор Н . Корол ед аэ.524 лиал ППП "Патент", г.ужго оектная,Тираж 898 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская