[发明专利]高冲击加速度试验系统及试验方法

说明书

本发明公开了一种高冲击加速度试验系统及试验方法；通过试验弹与霍普金森杆入射杆的碰撞，产生幅值(1～8)×10⁴g、脉冲宽度0.5ms～2ms的冲击加速度信号，为弹载电子仪器在高冲击环境下的各种性能研究提供试验系统和试验方法；高冲击加速度试验系统和试验方法，冲击能量大、冲击环境可控、重复性好，技术性能领先；试验方法能够在实验室条件下为千克量级的子系统、部组件产品提供与大型真实试验量级相近的冲击环境，可应用于侵彻引信的抗冲击性能研究、缓冲材料的缓冲性能研究、加速度存储测试装置的校准、高冲击加速度计的归零特性研究等，也可为其他弹载电子设备，如MEMS器件、黑匣子、陀螺、芯片等的抗高冲击性能研究提供试验条件。

技术领域

本发明属于冲击测试与试验技术领域，具体涉及一种高冲击加速度试验系统及试验方法。

背景技术

以侵彻或钻地弹为代表的先进攻坚武器，在对建筑工事、地下掩体等目标实施精确打击时，通过弹上电子设备(如智能引信、记录装置等)感知目标信息、控制起爆时间和位置，从而最大限度地发挥武器毁伤威力。在侵彻过程中，弹上电子设备通常需要经历持续时间数毫秒、幅值数万g(1g＝9.8m/s²，以下同)的冲击，能否经受高冲击环境的考验关乎整个作战使命的完成。为提高弹上电子设备的可靠性，降低实战中的风险，在其研制、生产过程中，需有针对性的开展抗冲击试验，考核其在高冲击环境下的生存能力和正常工作能力。

在其它应用领域，高冲击加速度环境同样有着广泛的需求，新型弹药、多模自适应弹药和高速动能弹弹药等，通常要求所用火工品的抗过载能力达到数万g。在航空航天领域，大量的内部器件、二次仪表，均面临不同的冲击环境考核。在国民经济领域，特别是很多先进工业领域，也存在高幅值的加速度冲击环境，如特材包装箱在运输过程中异常跌落时缓冲设计的效应分析；汽车模型的碰撞加速度和动态撞击载荷；历经撞击导致的高过载的飞机“黑匣子”保护等。

针对上述研究所需的冲击环境，实验室条件下主要的模拟手段有：马歇特锤击实验、霍普金森杆实验、跌落台实验等。这些方法测试方便、操作过程简便易行，但通常能够提供的冲击能量小，加速度持续时间短，一般在几μs到几十μs，试件质量也受限，一般在几十克以内，难以应用到质量较大的子系统、部组件产品的考核研究中。专利号为CN101458152A的专利公开了一种高g值冲击加速度模拟试验系统，通过气体炮发射射弹，撞击带有加速度存储装置或加速度校准装置的被撞体，产生(1～15)×10⁴g的冲击加速度，但这种试验方法获得加速度脉冲宽度较小，约为0.15ms～0.6ms，适用于模拟弹体侵彻硬目标过程的初始阶段。实弹打靶能够提供较为真实的冲击环境，主要技术手段有火炮试验、平衡炮试验、火箭橇试验、空投试验等，但这些方法具有试验成本高、试验周期长、重复性差、样本数量少等缺点，不适合做大量的研究性实验。

为了解决以上问题我方研发出了一种高冲击加速度试验系统及试验方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种高冲击加速度试验系统及试验方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

高冲击加速度试验系统，包括：

试验弹；试验弹包括承载件、被试件和碰撞件，被试件置于承载件内，碰撞件置于承载件的一端；

用于为试验弹提供发生动能的发射装置；

霍普金森杆入射杆；

用于测定霍普金森杆入射杆中的撞击脉冲载荷的应变测试系统；

用于拍摄记录试验弹与霍普金森杆入射杆的撞击变形过程的拍摄装置。