[发明专利]SHPB新型爆炸动力源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够精准控制冲击能量且易于操作、使用安全的用于SHPB（分离式Hopkinson压杆）装置的的新型爆炸动力源装置。

背景技术

SHPB实验装置是研究材料动载荷的特性的理想工具。SHPB动力源装置是SHPB实验装置发射杆动力驱动提供机构。

现在SHPB动力源装置分两类：一类是用炸药等化学物质燃烧爆炸产生的冲击冲击子弹，产生撞击效果，这种装置好处是能量大，撞击强度强，缺点是能量不宜控制，忽大忽小，安全系数很低，污染环境。第二种是用采用高压气体做驱动撞击，这种方式的好处是撞击能量能可得到较好控制，安全系数高，但缺点是提供的冲击能量低，可获得最大材料变形速度受限，操作不方便，需另外配用高压气源，能量提供也不易精准控制。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供了一种安全、清洁、可控，以金属熔丝瞬间爆炸升华产生高压气体作为动力源的SHPB爆炸动力源装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

SHPB新型爆炸动力源装置，包括缸体、缸帽、导电杆、导线。其特征在于：所述缸帽通过螺栓固定在缸体上；缸帽的中心有设有子弹发射杆，子弹发射杆与缸帽为一体设计；所述缸帽上子弹发射杆的两侧对称开有两个锥形通孔，锥形通孔内配装橡皮塞；所述导电杆插在橡皮塞上；所述两个导电杆位于缸体外侧一端分别通过导线连接电源控制系统，位于缸体内部的一端连接在一根爆炸熔丝上。

进一步的，所述导电杆位于缸体内部的一端也可连接金属箔。

进一步的，所述橡皮塞的大口位于缸帽的内侧，小口位于缸帽的外侧，防止缸体内金属丝熔断后产生的高压气体将橡皮塞顶出，使缸内气压因漏气下降或伤害周围人员。

进一步的，所述导电杆的外表面加工有外螺纹结构，可以增加橡皮塞和导电杆之间的摩擦力，防止缸体内金属丝熔断后产生的高压气体将导电杆顶出，使缸内气压下降或伤害周围人员。

本发明的有益效果是：该SHPB新型爆炸动力源装置，利用爆炸熔丝瞬间爆炸、升华产生高压气体做SHPB驱动动力源。通过控制起爆电流、熔丝材料和熔丝长度改变气压压强，可使SHPB实验获得更高的冲击速度和更精准的冲击能量控制，且安全性高、操作简单。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明SHPB新型爆炸动力源装置的主视结构示意图；

附图2为本发明SHPB新型爆炸动力源装置的俯视结构示意图；

附图3为本发明SHPB新型爆炸动力源装置的左视结构示意图；

附图4为与本发明SHPB新型爆炸动力源装置连接的电源控制系统示意图；

附图5为本发明SHPB新型爆炸动力源装置使用时的结构示意图

图中，1、缸体，2、缸帽，3、螺栓，4、橡皮塞，5、导电杆，6、爆炸熔丝，7、导线，，8、子弹发射杆，9、支架，10、新型爆炸装置，11、220V交流电，12、直流高压源，13、充电模块开关，14、充电模块电阻，15、防反向击穿二极管，16、放电电容，17、放电模块开关，18、储能电感，19、滑动变阻器，20、子弹，21、入射杆，22、试件，23、应变片，24、透射杆，25、吸收杆，26、缓冲装置，27、动态应变仪，28、数据采集系统，29、计算机。

具体实施方式

附图1-4为本发明的一种具体实施例。该发明SHPB新型爆炸动力源装置，包括缸体1、缸帽2、两个导电杆5、导线7，其特征在于：所述缸帽2通过螺栓3固定在缸体1上，缸帽2的中心有设有子弹发射杆8，子弹发射杆8与缸帽2为一体设计，所述缸帽2上子弹发射杆8的两侧对称开有两个锥形通孔，通孔内有橡皮塞4，所述导电杆5插在橡皮塞4上，所述两个导电杆5位于缸体1外侧一端分别连接有导线7，导线7连接外部交流电流源，位于缸体1内部的一端通过导线7连接在一爆炸熔丝6上，橡皮塞4的大口位于缸帽2的里侧，小口位于缸帽2的外侧，导电杆5外表面加工有螺纹结构增加橡皮塞4和导电杆5之间摩擦力，防止缸体1内爆炸熔丝6熔断后产生的高压气体将橡皮塞4或导电杆5顶出，伤害到周围人员。