Способ определения ударных адиабат низкоплотных материалов и устройство для его осуществления

 

1. Способ определения ударных адиабат низкоплотных материалов, заключающийся в том, что измеряют время распространения фронта ударной волны в исследуемом образце и используют его для определения параметров адиабаты, отличающийся 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 rjiy6HHy второй датчик скорости ударной волны , отличающееся тем,, что оно снабжено контактной пластиной , размещаемой на той же поверх (Л ности образца и предназначенной для взаимодействия с контактом второго датчика, выполненного игольчатым.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (11)

4(51) G 01 Б 3/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3518127/18-28 (22) 29. 11. 82 (46) 15..0! .85. Бюл. Р 2 (72) Л. В. Альтшулер, Г.С.Доронин и С.В.Клочков (53) 620. 178(088.8) (56) 1. Абашкин Б.И. и др. Динамическая сжимаемость пенополистирола.

"Механика полимеров", 1977, Р 1, с. 168-171. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНЫХ

АДИАБАТ НИЗКОПЛОТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ определения ударных адиабат низкоплотных материалов, заключающийся в том, что измеряют время распространения фронта ударной волны в исследуемом образце и используют его для определения параметров адиабаты, отличающийся 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..1134906

Э вЂ” — е

Ро 0-0 где P» — плотность материала исследуемого образца в исходном состоянии; — плотность материала исследуемого образца в ударной волне;

0 — скорость ударной волны;

U — 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 D и массовая скорость

U близки по величине, а раздельное их измерение приводит к погрешности до 50Х.

Цель изобретения — повышение точности путем непосредственного измерения разности ударной и массовой скоростей.

Поставленная цель достигается

reM, 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 s том, что измеряют время распространения фронта ударной волны в исследуемом образце и используют его для определения параметров адиабаты j1).

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 (1).

Каждый датчик регистрирует момент прихода ударной волны и массовую скорость в образце.

Давление Р и степень сжатия образца.за фронтом ударной волны вычис ляется по формулам

Р= УО0" ной волны, соответствующий деформации образца до заданного размера.

При этом 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, снабжено контактной пластиной, размещаемой на той же поверхности образца и предназначенной для взаимодействия с контактом второго датчика, выполненного игольчатым.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — осциллограмма, соответствующая измеряемым временным интервалам; на фиг. 3 — t-x-диаграмма процесса распространения ударной

2п волны в обследуемом образце.

Устройство, реализующее способ определения ударных адиабат низкоплотных материалов, содержит метатель ный блок 1, экран 2, размещаемый на

25 поверхности образца 3, первый плоский электроконтактный датчик, состоящий из пластин 4 и 5, помещенный в образец 3 на заданную грубину Н, второй электроконтактный датчик, состоящий из плоского 6 и игольчатого 7 контактов, третью плоскую контактную пластину 8, размещаемую на той же поверхности образца 3, что и пластины 4 и 5 первого датчика, резисторы

9, 10, 11 и 12, включенные соответст.

35 венно между третьей пластиной 8 и игольчатым контактом 7, последним и плоским контактом 6 второго датчика, последним и первой пластиной 4 перво.

ro датчика, последним и импульсным источником 13 тока. Вторая пластина

5 первого датчика и пластина 6 второго датчика закорочены, выход импульсного источника 13 тока подключен к осциллографу 14.

Способ заключается в следующем.

С помощью метательного блока 1 возбуждают плоскую ударную волну, 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, когда фронт ударной волны распространяется на глубину Н, замыкаются контакты

6 и 7 второго датчика. Игольчатый контакт 7 изготовлен из проводящего

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 1О 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 D ударной волны, массовой скорости U и разности этих скоростей 3-U.

На фиг. 3 на х-t-диаграмме 01 соответствует траектории движения фрон-! та ударной волны, 02 - траектории поверхности образца.

По отклонению луча осциллографа

14 определяют t, как н

<1= t(,;.1-1(î) = но

,= (1- (о)= и ьС=1,, -С„= — — —. (3)

Но Нр

0 Э

Тогда

1)-и= н, но Ho Mo тогда О . о (5) д1. Н „(1,„ д1)»

06

4 а формула степени сжатия Q приобретает вид:

Э t„+ 1, 3- U bt д4. (6)

Таким образом, параметры D, Ц,3 определяются соответственно по формулам 4 и 6, а давление р за фронтом ударной волны — по формуле и, (7) „Н.„° ь1) Р=у .D-и=Р, 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 где 6 (Ьй) — относительная ошибка определения времени bt; с (дС,) — относительная ошибка определения времени

Таким образом, относительная ошибка определения степени сжатия по данному способу не зависит от степени ,сжатия, поэтому при 6 72 (для низкоплотных 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. ностных испытаний материалов.

1134906

Составитель Л.Иванов

Редактор М.Циткина ТехредM. Гергель Корректор H . Король

Заказ 524 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4