專利名稱：一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種材料的測(cè)試裝置，尤其涉及一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置。
背景技術(shù)：
在一系列工程實(shí)際問(wèn)題中經(jīng)常會(huì)遇到各種類型的沖擊載荷，材料在沖擊載荷下的力 學(xué)性能與準(zhǔn)靜態(tài)載荷下的力學(xué)性能有明顯區(qū)別，因此僅僅研究準(zhǔn)靜態(tài)載荷下材料的力學(xué) 性能是不夠的。分離式霍布金森壓桿(Split Hopkinson Pressure Bar簡(jiǎn)稱SHPB)實(shí)驗(yàn)裝 置是研究各類工程材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的最基本實(shí)驗(yàn)手段，它可用于測(cè)量金屬、高聚物等 均勻性好、變形量較大材料的沖擊壓縮(拉伸、剪切、扭轉(zhuǎn))應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系，SHPB實(shí) 驗(yàn)裝置加載方式簡(jiǎn)單，加載波形易測(cè)易控制，還可以開(kāi)展混凝土類材料的層裂強(qiáng)度研究， 火工品、引信的安全性、可靠性檢測(cè)以及炸藥材料的壓剪起爆臨界點(diǎn)的測(cè)定等。但是對(duì) 于一些質(zhì)地軟、波阻抗小的泡沫介質(zhì)材料和質(zhì)地脆、均勻性差的混凝土類材料以及夾層 材料(中間為泡沫材料，兩邊為金屬板、高聚物板等實(shí)心材料)，SHPB實(shí)驗(yàn)裝置則無(wú)法 測(cè)試其沖擊壓縮應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以對(duì)質(zhì)地軟、波阻抗小的泡沫夾層材 料進(jìn)行抗侵徹性能測(cè)試的裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為 一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能 的裝置，它包括子彈發(fā)射裝置和固定設(shè)置在基座上的待測(cè)試樣，所述的子彈發(fā)射裝置上 設(shè)置有發(fā)射口，所述的待測(cè)試樣包括至少一層的泡沫夾層和設(shè)置在所述的泡沫夾層兩邊 的前面板和后面板，所述的泡沫夾層的前、后表面上分別設(shè)置有與所述的發(fā)射口相對(duì)的第一聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜壓電計(jì)和第二聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜壓電計(jì)，所述的 后面板的后表面上設(shè)置有至少一個(gè)加速度傳感器。
所述的子彈發(fā)射裝置包括密閉的主室和固定設(shè)置在所述的主室上的發(fā)射軌道，所述 的主室上設(shè)置有高壓氣瓶接口和閥門，所述的高壓氣瓶接口上連接有高壓氣瓶，所述的 主室通過(guò)所述的閥門與所述的發(fā)射軌道連通，所述的發(fā)射軌道上設(shè)置有速度計(jì)，所述的 發(fā)射口設(shè)置在所述的發(fā)射軌道的端部。
所述的泡沫夾層為一層。
所述的加速度傳感器為三個(gè)。
所述的基座上固定設(shè)置有收料箱，所述的待測(cè)試樣固定設(shè)置在所述的收料箱上。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于密閉主室通過(guò)接口與高壓氣瓶相連，打 開(kāi)接口在主室中充入一定量氣體后關(guān)閉接口并打開(kāi)閥門，主室內(nèi)的氣體便可沖擊子彈使 其具有一定速度，發(fā)射軌道上設(shè)置有速度計(jì)，可測(cè)出子彈的沖擊速度，而且可以通過(guò)改 變充入主室的氣體量來(lái)改變子彈的沖擊速度，又由于在泡沫夾層的前后表面上設(shè)置有第 一 PVDF薄膜壓電計(jì)和第二 PVDF薄膜壓電計(jì)，當(dāng)子彈以一定速度穿過(guò)待測(cè)試樣的前面 板時(shí)，設(shè)置在泡沫夾層前表面的第一 PVDF薄膜壓電計(jì)記錄子彈穿透前面板時(shí)產(chǎn)生的沖 擊波，子彈穿透泡沫夾層的沖擊波由設(shè)置在泡沫夾層后表面的第二 PVDF薄膜壓電計(jì)測(cè) 試，通過(guò)分析波的變化可以得出波傳播過(guò)程的衰減情況，進(jìn)而得出泡沫夾層材料的吸能 特性；在后面板的后表面上設(shè)置有加速度傳感器，可測(cè)試子彈沖擊并穿透試樣過(guò)程材料 的變形情況并記錄位移變化，進(jìn)而得到材料的變形特征，即在沖擊載荷下侵徹實(shí)驗(yàn)的變 形情況；此外，待測(cè)試樣固定在收料箱上，可用來(lái)直接收集發(fā)射后的子彈和試樣的碎片。


圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型的待測(cè)試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖所示， 一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置，它包括待測(cè)試樣4和密閉的主室
1，主室1上固定設(shè)置有用來(lái)發(fā)射子彈7的發(fā)射軌道2，主室1上設(shè)置有高壓氣瓶接口 11和閥門12，高壓氣瓶接口 11上連接有高壓氣瓶(圖中未顯示)，主室1通過(guò)閥門12 與發(fā)射軌道2連通，發(fā)射軌道2上設(shè)置有速度計(jì)3，發(fā)射軌道2的端部設(shè)置有發(fā)射口 21， 發(fā)射口21的后方設(shè)置有基座6，基座6上固定設(shè)置有收料箱5，待測(cè)試樣4固定設(shè)置在 收料箱5上，待測(cè)試樣4包括前面板41 、后面板43和夾設(shè)在前面板41與后面板43之 間的泡沫夾層42，泡沫夾層42的前、后表面上分別設(shè)置有與發(fā)射口 21相對(duì)的第一聚偏 氟乙烯(PVDF)薄膜壓電計(jì)8和第二聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜壓電計(jì)9，后面板43 的后表面上設(shè)置有三個(gè)加速度傳感器10。
權(quán)利要求1、一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置，其特征在于它包括子彈發(fā)射裝置和固定設(shè)置在基座上的待測(cè)試樣，所述的子彈發(fā)射裝置上設(shè)置有發(fā)射口，所述的待測(cè)試樣包括至少一層的泡沫夾層和設(shè)置在所述的泡沫夾層兩邊的前面板和后面板，所述的泡沫夾層的前、后表面上分別設(shè)置有與所述的發(fā)射口相對(duì)的第一聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜壓電計(jì)和第二聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜壓電計(jì)，所述的后面板的后表面上設(shè)置有至少一個(gè)加速度傳感器。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置，其特征在于所述的 子彈發(fā)射裝置包括密閉的主室和固定設(shè)置在所述的主室上的發(fā)射軌道，所述的主室上設(shè) 置有高壓氣瓶接口和閥門，所述的高壓氣瓶接口上連接有高壓氣瓶，所述的主室通過(guò)所 述的閥門與所述的發(fā)射軌道連通，所述的發(fā)射軌道上設(shè)置有速度計(jì)，所述的發(fā)射口設(shè)置 在所述的發(fā)射軌道的端部。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置，其特征在于所述的 泡沫夾層為一層。
4、 如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置，其特征在于所述的 加速度傳感器為三個(gè)。
5、 如權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置，其特征在于所述的 基座上固定設(shè)置有收料箱，所述的待測(cè)試樣固定設(shè)置在所述的收料箱上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)試夾層材料抗侵徹性能的裝置，特點(diǎn)是它包括子彈發(fā)射裝置和固定設(shè)置在基座上的待測(cè)試樣，子彈發(fā)射裝置上設(shè)置有發(fā)射口，待測(cè)試樣包括至少一層的泡沫夾層和設(shè)置在泡沫夾層兩邊的前面板和后面板，泡沫夾層的前、后表面上分別設(shè)置有與發(fā)射口相對(duì)的第一PVDF薄膜壓電計(jì)和第二PVDF薄膜壓電計(jì)，后面板的后表面上設(shè)置有至少一個(gè)加速度傳感器；優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)子彈以一定速度穿過(guò)待測(cè)試樣的前面板時(shí)，第一PVDF薄膜壓電計(jì)記錄子彈穿透前面板時(shí)產(chǎn)生的沖擊波，子彈穿透泡沫夾層的沖擊波由第二PVDF薄膜壓電計(jì)測(cè)試，通過(guò)分析波的變化可以得出波傳播過(guò)程的衰減情況，進(jìn)而得出泡沫夾層材料的吸能特性。
文檔編號(hào)G01N3/307GK201152842SQ20082008250
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月23日
發(fā)明者張明華, 諶河水, 趙恒義 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)