[发明专利]一种用于冲击分离试验的试验系统

说明书

本发明公开了一种用于冲击分离试验的试验系统，包括：试验平台和工装夹具；试验平台上部有电机及控制系统，用于控制试验中重物篮的冲击高度；流程控制台用于对实验过程进行参数设置，配合电机及控制系统可以实现试验流程的自动化控制；所述重物篮在冲击时随电磁控制台上升，通过调节重量改变冲击能量；冲击模块包含冲头和冲击载荷传感器，用于实现冲击过程并采集冲击载荷‑时间响应曲线；所述电磁控制台利用电磁力控制重物篮和冲击模块，降低释放时结构对冲击过程的影响；所述阻滞器用于防止冲击后冲击模块弹起后对试验件二次冲击影响试验结果；工装夹具用于实现对冲击后分离过程的模拟；定载片用于在冲击分离试验中控制连接强度，模拟真实结构中的连接情况与边界条件。

技术领域

本发明涉及一种试验工装夹具领域，尤其涉及一种用于冲击分离试验的试验系统及方法。

背景技术

各类火箭和导弹在大气层内运行时为了保证其内部有效载荷不被外界极端环境影响，同时为了保证飞行可控需要在极端条件下维持弹体的气动外形，通常都要在有效载荷外添加一层防护罩，称为头罩或整流罩。而在特定的时刻，头罩需要打开以释放内部的有效载荷。

对于现在常用的两瓣式整流罩，要求头罩分离系统必须确保两个半罩体打开且分离的全过程中头罩和弹体不发生碰撞。目前常用的整流罩分离方式是利用火工产品引爆分离，同时为了保证整流罩分离后的可控性，还需要设计各分离部分的分离方式，引爆时间等参数。现在投入使用的旋转分离两瓣式整流罩在分离时会通过引爆连接沿纵向分开成两半整流罩的箍带、锁销或爆炸螺栓来实现对整个结构的分离，当结构在气动力和火药动力的作用下打开后再破坏底部的连接结构实现分离。

其中涉及到的这种冲击分离过程，现有的试验设备和方案并不能进行较好的模拟。目前类似的试验往往在部件级进行，通过对整流罩部件的完整冲击分离试验来验证分离技术。而对于结构级的冲击分离过程尚缺乏相应的试验手段。目前的冲击试验主要通过落锤冲击试验机进行，但落锤冲击上只能实现简单的固定冲击，因此对于冲击分离过程的试验，需要设计专门的系统以实现对真实过程的模拟。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于冲击分离试验的试验系统，具有适应各类型试验件，各等级冲击能量、试验精度高、试验流程方便且能实现自动化、人机交互性好、能较好的模拟真实情况的优点，能够为冲击分离结构级试验与验证提供试验系统。

本发明技术解决方案：一种用于冲击分离试验的试验系统，包括：试验平台、工装夹具；其中，

所述试验平台上部有电机及控制系统，用于控制试验中重物篮的冲击高度；所述流程控制台用于对实验过程进行参数设置，配合电机及控制系统可以实现试验流程的自动化控制；所述重物篮在冲击时随电磁控制台上升，通过调节重量改变冲击能量；所述冲击模块包含冲头和冲击载荷传感器，用于实现冲击过程并采集冲击载荷-时间响应曲线；所述电磁控制台利用电磁力控制重物篮和冲击模块，降低释放时结构对冲击过程的影响；所述阻滞器用于防止冲击后冲击模块弹起后对试验件二次冲击影响试验结果；

所述工装夹具用于实现对冲击后分离过程的模拟；所述定载片用于在冲击分离试验中控制连接强度，模拟真实结构中的连接情况与边界条件；

可选的，所述重物篮通过结构设计控制重量，保证重物篮以及冲击模块的重量为2kg，便于在调节冲击能量时改变重量。

可选的，所述工装夹具中基座的立柱上以一定距离在竖直方向上设有调节孔，可以对试验件的冲击高度进行细节调节；工装夹具中基座的底板上有U形槽，用来调节冲击点位置。两者可以控制试验件小范围高精度的位置，配合电机及控制系统对于冲击高度的大范围低精度控制，实现对冲击能量和冲击点位置的精确控制。

可选的，所述气垫用于冲击分离中试验件分离后的动能吸收，防止对工装夹具的损伤。

本发明与现有技术相比具有以下优点：