一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，所述的冲击块整体为长方体结构，包括自上而下依次设置的钢板层、铝板缓冲层和粘弹性材料层，所述钢板层的上端面与外部驱动装置固连，钢板层的下端面固连有铝板缓冲层，铝板缓冲层的下端面固连有用以与试件相接触的粘弹性材料层，所述的粘弹性材料层其下端面设置有均布的正四棱锥。本实用新型专利技术通过设计三种不同材料层的结构，使得冲击块整体对驱动冲击块的活塞杆端造成的回弹较小，可延长实验设备的使用寿命，同时，所模拟出的波形更接近真实爆炸冲击波的波形。

【技术实现步骤摘要】
一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块
本技术涉及冲击试验技术，具体是一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块。
技术介绍
冲击试验的最终目的是模拟出爆炸冲击波作用在试件上的压力波形，因此，当冲击块以一定速度对试件进行冲击的瞬间，试件上的受力状态应接近爆炸发生时冲击波对试件的压力。目前，常见的爆炸冲击试验（如霍普金森杆撞击试验）中，采用的技术手段是采用子弹式冲击块，并在冲击块和试件之间设置波形整形装置，该波形整形装置是在两层硬质垫片之间设置具有一定弹性的夹层，以此得到近似爆炸冲击波的波形。但在大型精密冲击试验中，由于模拟的是大面积的爆炸冲击波，冲击块的形状结构与常规的冲击试验不同，引用同样的波形整形装置存在以下问题：1、该波形整形装置适用于质量较小且不考虑回弹现象的冲击块，对于质量较大的冲击块，将对冲击块产生较大的回弹作用，严重影响驱动冲击块的活塞杆的使用寿命；2、波形整形装置与冲击块之间的接触面为具有一定硬度的平面，在大型精密冲击试验中，由于冲击块的面积和动量都较大，在撞击发生的一瞬间，硬面与硬面之间的碰撞，得到的波形起始段过于陡峭，与真实的冲击波差异过大。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，通过该冲击块，可以在大型精密冲击试验时模拟出接近真实爆炸冲击波的波形，且对驱动冲击块的活塞杆端造成的回弹较小，可延长实验设备的使用寿命，并有利于得到较为理想的试验数据。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，所述的冲击块整体为长方体结构，包括自上而下依次设置的钢板层、铝板缓冲层和粘弹性材料层，所述钢板层的上端面与外部驱动装置固连，钢板层的下端面固连有铝板缓冲层，铝板缓冲层的下端面固连有用以与试件相接触的粘弹性材料层，所述的粘弹性材料层其下端面设置有均布的正四棱锥，每个正四棱锥其底面与粘弹性材料层的下端面固为一体，所述正四棱锥的材质与粘弹性材料层的材质相同，正四棱锥的高度小于等于正四棱锥边长的一半。所述的正四棱锥与相邻正四棱锥之间的中心距等于正四棱锥的边长。所述的铝板缓冲层其厚度小于钢板层的厚度。所述粘弹性材料层为高阻尼橡胶制成的高阻尼粘弹性材料层。本技术的有益效果是：本技术通过设计三种不同材料层的结构，使得冲击块整体对驱动冲击块的活塞杆端造成的回弹较小，可延长实验设备的使用寿命，同时，粘弹性材料层特殊的表面构造，在冲击时受压缩的棱锥体刚度是逐渐增高的，不致形成起始端过于陡峭的撞击力，可避免刚性碰撞时所产生的高频分量，所模拟出的波形更接近真实爆炸冲击波的波形。附图说明图1为本技术的整体结构示意图。图2为图1的仰视图。图中，1、钢板层，2、铝板缓冲层，3、粘弹性材料层，301、正四棱锥。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术作进一步的详细说明。如图1、图2所示，一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，所述的冲击块整体为长方体结构，包括自上而下依次设置的钢板层1、铝板缓冲层2和粘弹性材料层3，所述钢板层1的上端面与外部驱动装置固连，钢板层1的下端面固连有铝板缓冲层2，铝板缓冲层2的下端面固连有用以与试件相接触的粘弹性材料层3，所述的粘弹性材料层3其下端面设置有均布的正四棱锥301，每个正四棱锥301的底面与粘弹性材料层3的下端面固为一体，所述正四棱锥301的材质与粘弹性材料层3的材质相同，正四棱锥301的高度小于等于其正四棱锥边长的一半。上述结构中，钢板层1是为了保证冲击块的整体强度，铝板缓冲层2是为更好的吸收冲击时的反作用力，粘弹性材料层3是为了模拟冲击波，其下端面形状较扁的正四棱锥301不仅可以保证冲击的均匀稳定，还可以通过改变几何尺寸，模拟出不同的冲击波形。所述的正四棱锥301与相邻正四棱锥301之间的中心距等于正四棱锥301的边长。这样的结构使得冲击更稳定，而且在模拟不同的冲击波形时，由于底面形状位置固定，只需改变高度值，即可实现不同波形的模拟。所述的铝板缓冲层2其厚度小于钢板层1的厚度。这样的结构是为了保证整体的强度。所述粘弹性材料层3为高阻尼橡胶制成的高阻尼粘弹性材料层。该材料既可保证冲击试验的可行性，又能满足波形模拟要求。本技术未详述部分为现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，所述的冲击块整体为长方体结构，其特征是：包括自上而下依次设置的钢板层、铝板缓冲层和粘弹性材料层，所述钢板层的上端面与外部驱动装置固连，钢板层的下端面固连有铝板缓冲层，铝板缓冲层的下端面固连有用以与试件相接触的粘弹性材料层，所述的粘弹性材料层其下端面设置有均布的正四棱锥，每个正四棱锥其底面与粘弹性材料层的下端面固为一体，所述正四棱锥的材质与粘弹性材料层的材质相同，正四棱锥的高度小于等于正四棱锥边长的一半。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型精密冲击试验中用于模拟爆炸冲击波的冲击块，所述的冲击块整体为长方体结构，其特征是：包括自上而下依次设置的钢板层、铝板缓冲层和粘弹性材料层，所述钢板层的上端面与外部驱动装置固连，钢板层的下端面固连有铝板缓冲层，铝板缓冲层的下端面固连有用以与试件相接触的粘弹性材料层，所述的粘弹性材料层其下端面设置有均布的正四棱锥，每个正四棱锥其底面与粘弹性材料层的下端面固为一体，所述正四棱锥的材质与粘弹性材料层的材质相同，正四棱锥的高度小于等于正四棱锥边长的一半。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞朝，高伟亮，王幸，孙桂娟，杨建超，崔灿，杨洪涛，卢志辉，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所，
类型：新型
国别省市：河南;41