為了解決電磁式小型霍普金森桿裝置加載速度不夠高、加載應(yīng)力波脈寬受限制等問題,對(duì)裝置的電磁線圈發(fā)射系統(tǒng)、供能系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,提出了多級(jí)多繞式串并聯(lián)線圈陣列發(fā)射結(jié)構(gòu),不但極大提高了子彈發(fā)射速度,加載應(yīng)力波脈寬可方便調(diào)節(jié),且簡(jiǎn)化了多級(jí)發(fā)射感應(yīng)元器件結(jié)構(gòu);采用"鋰電池+升壓模塊"結(jié)合電容組的兩級(jí)儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),既提高了高電壓安全性,又便于重復(fù)使用;此外,提出了一種便于桿件調(diào)節(jié)和對(duì)中的新型套管結(jié)構(gòu)�；谏鲜鋈蟛糠值母倪M(jìn)和優(yōu)化,研制了調(diào)節(jié)范圍廣、集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊、安全便捷的電磁式小型霍普金森桿裝置。借助研制的裝置,對(duì)基于SLM金屬3D工藝制得的316L不銹鋼材料進(jìn)行了動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試,實(shí)驗(yàn)證明了該材料具有應(yīng)變率敏感特性,應(yīng)變率在5800s^-1時(shí),屈服強(qiáng)度比靜態(tài)提高約60%,但是加工方向?qū)?dòng)態(tài)力學(xué)性能影響不明顯。 

【文章來源】：實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2020,35(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

不同繞數(shù)情況下單級(jí)并聯(lián)線圈驅(qū)動(dòng)示意圖

采用Ansoft Maxwell電磁仿真軟件[17]對(duì)線圈的放電情況進(jìn)行仿真 ,如圖2所示。由圖可知,若采用晶閘管控制導(dǎo)通驅(qū)動(dòng)線圈電路,在電路導(dǎo)通后,電容中儲(chǔ)存的電能將被充分釋放至零為止。相比于單繞線圈,多繞線圈的峰值電流更高,放電時(shí)間更短,能夠在子彈中心運(yùn)動(dòng)到線圈中心之前就將電容中的電量充分釋放,從而避免了子彈在線圈中運(yùn)動(dòng)時(shí),線圈帶來的減速作用。這樣做的另一個(gè)好處就是,由于不再需要控制電路中電流的截止,故子彈的長(zhǎng)度也不再需要保證和線圈長(zhǎng)度相等,可以根據(jù)所需應(yīng)力波寬度,在一定范圍之內(nèi)隨意調(diào)節(jié)。使用晶閘管代替場(chǎng)效應(yīng)管,并使用多繞線圈代替單繞線圈,能夠突破原先最高額定電流的限制,理論上能進(jìn)一步提高子彈的最高速度,同時(shí)可以讓電容中的電能快速充分釋放,能提高能量轉(zhuǎn)換率,更重要的是解除了子彈長(zhǎng)度必須等于線圈長(zhǎng)度的限制。

小型霍普金森桿采用的是直徑較小的細(xì)長(zhǎng)桿,桿件的對(duì)中性會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生重要影響。對(duì)于小桿系統(tǒng),使用高直線度(0.1mm/1000mm)的空心鋁管作為套管,對(duì)入射桿和透射桿進(jìn)行支撐,能夠保證入射桿和透射桿具有良好的對(duì)中性,同時(shí)還能對(duì)桿件起到保護(hù)作用,套管內(nèi)部有對(duì)中調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),可用于桿件對(duì)中的微調(diào),如圖3所示。1.4 新型電磁式小型霍普金森桿裝置的研制

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3582015