【摘要】：針對國內(nèi)某廠所提出的技術(shù)要求,通過自由式霍普金森壓桿實驗實現(xiàn)30g試件加速度峰值達到200,000g、加速度脈寬達到50μs。在以往自由式霍普金森壓桿實驗中選用?25mm×2m的壓桿對試件的加載只能實現(xiàn)最大峰值200,000g,脈寬20μs以內(nèi)的加速度波形,比較以往實現(xiàn)的加速度峰值和脈寬,本文實現(xiàn)寬波形高g值的加速度波形。在滿足發(fā)射系統(tǒng)的安全性和保證整個測試系統(tǒng)的可靠性的前提下對自由式霍普金森壓桿的波形整形技術(shù)提出了極高的要求,由此提出三種波形整形方法:(1)采取硬鋁材料圓臺形波形整形器對試件加速度進行整形。(2)采用不同錐體高度的錐形子彈改善試件的加速度。(3)改變氣倉氣壓從而整形試件的加速度。運用ANSYS LS-DYNA軟件對自由式霍普金森壓桿波形整形實驗進行了數(shù)值模擬。分別采用圓臺、圓柱波形整形器和雙錐形子彈進行波形整形數(shù)值模擬,仿真結(jié)果表明:(1)圓臺形波形整形器作用下試件的加速度、速度遠大于圓柱形波形整形器作用下試件的加速度、速度,圓臺形整形器作用下試件加速度脈寬較圓柱形整形器作用下的脈寬小了10%。(2)隨著雙錐形子彈中間段直徑的增加,試件加速度波形的脈寬不變而峰值有所增加。(3)增加子彈撞擊端面直徑,試件的加速度峰值和速度峰值增加幅度較大。通過仿真實驗結(jié)果設(shè)計實際實驗,實驗具體內(nèi)容如下:(1)采用不同錐體高度的錐形子彈作為發(fā)射裝置。(2)改變氣倉氣壓。(3)采用硬鋁材料圓臺形、圓柱形波形整形器改善試件的加載波形。得到結(jié)論如下:1)錐形子彈在相同氣壓推動下撞擊壓桿,隨著錐形子彈錐體高度的增加,試件加速度、速度峰值減小脈寬增加。2)相同子彈在不同氣壓推動下撞擊壓桿,增加氣倉氣壓,試件加速度、速度峰值也隨之增加,加速度脈寬增大。3)平頭彈在0.5MPa氣壓推動下撞擊壓桿,圓臺形波形整形器作用下的試件加速度峰值遠高于圓柱形波形整形器的加速度峰值,圓臺形整形器作用下試件的加速度脈寬略小,試件的加速度波形在圓臺形器作用下很好地達到了200,000g、50μs的預(yù)期目標(biāo),通過仿真手段設(shè)計自由式霍普金森壓桿實驗,采用圓臺形波形整形器來改善試件的加速度波形,實驗結(jié)果達到技術(shù)指標(biāo),同時通過彌散修正理論分析了圓臺形整形器的優(yōu)點。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TH16
【圖文】：

原子間的作用力真實情況下，物體內(nèi)部的應(yīng)力不會瞬間從力的起始作用區(qū)域傳播到另一個區(qū)域

中北大學(xué)學(xué)位論文間內(nèi)的數(shù)據(jù)劃分成多個成分再相加，同理對每個原子來說，在被加速個原子將把它的全部能量傳遞給相鄰的原子。原子間隙、原子質(zhì)量、因素都和應(yīng)力波的傳播特性息息相關(guān)。多單原子組成了物體的結(jié)構(gòu)，利用方便的計算方法，便可以得到原子構(gòu)波的傳播速度。通常物質(zhì)中的單個原子圍繞其平衡位置連續(xù)振蕩，原子 103Hz。三維中這個振蕩可沿著三個方向(X，Y，Z)分解，如圖 2.2 所位置是深色圓所在的位置，原子沿三個坐標(biāo)方向(X，Y，Z)運動，在不原子的極限位移距離有限。事實上，原子的振蕩是彼此獨立的，但它們的波耦合在一起[31]，在原子的右邊撞擊原子，被撞擊的原子會接收到撞。

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