Способ ударных испытаний изделий

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам ударных испытаний изделий. Целью изобретения является повышение точности при создании ударных импульсов большой длительности. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит наковальню 1, к которой крепится испытуемое изделие 2, ударник 3, разгоняемый, например, с помощью пневмопушки, установленную перед наковальней 1 прокладку 7 и тормозное устройство 8. Ударник 3 и прокладка 7 выполнены из одного пористого упругопластического материала, а их продольные размеры в зависимости от скорости W соударения выбираются из соотношения L≥L<SP POS="POST">.</SP>(C+W/2/C-W/2),где L и L - продольные размеры соответственно прокладки и ударника

C - скорость распространения упругой волны в материалах ударника и прокладки. За счет свойств пористого материала давление за фронтом упругой волны является постоянной величиной в широком диапазоне W. При взаимодействии ударника 3 с прокладкой 7 в них возникают упругая и пластическая волны. Последняя затухает в пористом материале, обеспечивая более длительное действие упругой волны. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4354574/25-28 (22) 16.10.87 (46) 07.01.90. Бюл. № 1 (72) Б. И. Абашкин, И. Н. Ермилов, И. Х. Забиров и В. Г. Русин (53) 620.178.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 896455, кл. G 01 М 7/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 605455, кл. G Ol М 7/00, 1976. (54) СПОСОБ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИ Й

ИЗДЕЛИЙ (5?) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам ударных испытаний изделий. Целью изобретения является повышение точности при создании ударных импулъсов большой длительности. Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит наковальню 1, к коÄÄSUÄÄ 1534355 А1 (54)5 G 01 М 7/00

2 торой крепится испытуемое изделие 2, ударник 3, разгоняемый, например, с помощью пневмопушки, установленную перед наковальней 1 прокладку 7 и тормозное устройство 8. Ударник 3 и прокладка 7 выполнены из одного пористого упругопластического материала, а их продольные размеры в зависимости от скорости W соударения выбираются из соотношения F)L. (C+W/2/

/С вЂ” W/2), где 1 u L — продольные размеры соответственно прокладки и ударника; С— скорость распространения упругой волны в материалах ударника и прокладки. За счет свойств пористого материала давление за фронтом упругой волны является постоянной величиной в широком диапазоне W. При взаимодействии ударника 3 с прокладкой 7 в них возникают упру ra я и пластическая волны.

Последняя затухает в пористом материале, обеспечивая более длительное действие упругой волны. 2 ил.

1534355

l5

C+WW 2 (— Я, !9

D = А+ BXUt, 3

Изобретение относится к испытательнок технике, в частности к способам ударных испытаний изделий.

Цель изобретения — повышение точности при создании ударных импульсов большой длительности.

Цель достигается за счет того, что ударник и прокладка, через которую ударник взаимодействует с наковальней, на которой закреплено испытуемое изделие, выполнены из одного и того же пористого упругопластического материала, а соотношение продольных размеров прокладки и ударника выбирается из условия одновременного достижения наковальни упругой волной разгрузки от ударника и отраженной упругой волной, возбужденной в прокладке.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующее способ ударных испытаний изделий; на фиг. 2 — волновой процесс соударения ударника и прокладки.

Устройство содержит наковальню 1, служащую для закрепления испытуемого изделия 2, ударник 3, разгоняемый с помощью пневмопушки, включающей камеру 4 высокого давления, ствол 5 и отделяющую ствол 5 от камеры 4 мембрану 6, установленную перед наковальней 1 прокладку 7 и тормозное устройство 8, служащее для улавливания и остановки наковальни 1 с изделием 2.

Ударник 3 и прокладка 7 выполнены из одного пористого материала, а их продольные размеры в зависимости от скорости соударения выбраны из следующего соотг ошения: где — — продольный размер прокладки;

L — продольный размер ударника;

С вЂ” — скорость распространения упругой волны сжатия в материале ударника и прокладки;

W †- скорость соударения.

Для получения высокой стабильности характеристик формируемой динамической и а грузки используется свойство пористого упругопластического материала, заключающееся в том, что напряжение в нем в некотором диапазоне деформаций остается практически постоянным. Это приводит к "ому, что при ударном взаимодействии ударника 3 с прокладкой 7 в последней возникает упругая волна деформаций, давление

:-а фронтом которой постоянно в широком диапазоне скоростей ударника . Для обесш чения создания ударной нагрузки большой длительности ударник 3 разгоняют до скорости, обеспечивающей пластическую деформацию прокладки 7. В прокладке 7 и ударнике 3 волна сжатия разделяется:«a упругую и пластическую волны. При этом в пористом материале скорость пластической волны много меныце скорости упругой

55 волны. Размер прокладки 7 и свойства ее материала обеспечивают затухание пластической волны до ее прихода к наковальне 1 за счет многократного взаимодействия пластической волны с отраженными упругими волнами. При этом воздействии энергия пластической волны передается упругим волнам и на наковальне 1 поддерживается постянное давление за время существования пластической волны, которая генерирует упругие волны сжатия, действующие на наковальню.

Способ реализуется следующим образом.

Испытуемое изделие 2 закрепляют на наковальне 1. (. другой стороны к наковальне 1 крепится прокладка 7, размеры которой определены исходя из приведенной выше зависимости. Затем с помощью пневмопушки разгоняют ударник 3 из того же, что и прокладка, пористого упругоп.ластического v.атериала и подвергают изделие 2 динамическому нагружению путем соударения ударника 3 с наковальней 1 через прокладку 7.

После нагружения наковальня 1 с изделием

2 тормозится в тормозном устройстве 8.

Волновой процесс соударения ударника 3 с прокладкой 7 поясняется на фиг. 2.

При соударении ударника 3 с прокладкой 7 со скоростью Ъ от границы соударения распространяются упругопластические волны одинаковой интенсивности. Скорость

С упругих волн 0 в 1 и 0 в 1 определяется упругими характеристиками материала. Скорость D пластических волн 0 — 2 и Π— 2 определяется ударной адиабатой материала где А и  — коэффициенты ударной адиабаты; !..! — — амплитуда массовой скорос-.и за фронтом пластической волны.

В случае одинаковых материалов ударника 3 и прокладки 7 массовая скорость

L = Wi2.

Амплитуда массовой скорости Uy в упругой волне определяется динамическим пределом текучести материала.

Предполагаем, что в момент времени в прокладке 7 встречаются одновременно три волны — волна разгрузки со стороны ударника 2 — 2, пластическая волна в про/ кладке 0 — 2 и отраженная упругая волна с правой границы прокладки 1 — 2. Кроме это"о, учитывается ус.ловие, что скорость пластической волны много меньше скорости упругой волны 0«С.

Упругая волна 0 — 1 за время !2 многократно отразится от свободной поверхности ударника и от фронта пластической волны

0 — 2. В результате этого пластическая волна полностью исчезает. Количество взаимодействий K упругой волны разгрузки 0 — 1 с пластической волной 0 — 2 будет:!

534355

IJ u

К=—

UÜ

Формула изобретения

С+% 2 — W 2

2L ° С и

25 где —

1—

С—

Из фиг. 2 видно, что для получения импульса нагрузки максимальной длительности t„ необходимо, чтобы упругая волна разгрузки 2 — 2 и отраженная упругая волна2 — 3 пришли к наковальне примерно одновременно. Из этого условия и рассчитывается соотношение длин ударника 3 и про- 10 кладки 7, которое в общем виде выглядит так: а с учетом условия С))Р принимает вид

Описанный выше процесс соударения обеспечивает формирование ударного импульса с плоской вершиной и длительностью

Амплитуда и м пульса динамической н агрузки регулируется выбором материала ударника и прокладки с требуемой акустической жесткостью, а также зависит от 30 массы наковальни.

Выполнение ударника и прокладки из одного пористого упругопластического материала и выбор соотношения их длин из приведенной выше зависимости обеспечивает высокую стабильность амплитуды формируемого импульса и его большую длительность.

Способ ударных испытаний изделий, согласно которому закрепляют испытуемое изделие на наковальне, разгоняют ударник и подвергают изделие динамическому нагружению путем соударения ударника с наковальней через упругопластически деформируемую прокладку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при создании ударных импульсов большой длительности, используют ударник из того же, что и прокладка пористого материала, а продольный размер прокладки в зависимости от скорости соударения задают по соотношению продольный размер прокладки; продольный размер ударника; скорость распространения упругой волны сжатия в материале ударника и прокладки; скорость соударения.„

1 i34355

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I l3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, IOI

Редактор Е. Папи

Заказ 37

СосгавительВ. Финогенов

Техред И. Верес Корректор В. Кабаций

Тираж 137 Подписное