含能材料撞击感度的力电耦合试验装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术具体是一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置及测试方法，为了测试含能材料在力

【技术实现步骤摘要】
含能材料撞击感度的力电耦合试验装置及测试方法


[0001]本专利技术涉及含能材料安全评估
，具体是一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置及测试方法。

技术介绍

[0002]含能材料在制备和加工等工艺过程中容易受到外界温度、压力以及静电力的影响，静电场不仅会引起含能材料自身物理稳定性、力学性能以及化学稳定性的变化，还可能导致含能材料安全性能的降低，给含能材料制备和加工工艺过程的安全性带来严酷的考验。在力
‑
电耦合作用的条件下，人们对含能材料撞击安全性缺乏正确认识，也缺乏合适的加载手段，目前对于电压对炸药性能或敏感性的研究相对较少，无法获得含能材料在不同静电场条件下的撞击安全性。
[0003]含能材料的安全性评估和撞击感度对试验的电压会有较大的差异，因此开展含能材料撞击与力
‑
电耦合试验对研究含能材料安全性有重要作用，具有重大的现实意义与经济价值
[0004]基于此，有必要设计一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置及测试方法，可以用于测试含能材料在力
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电耦合作用下的撞击感度以及爆炸概率，得到不同电压下含能材料撞击安全性数据，得到含能材料不同生产环境与工艺条件下受外界力
‑
电复合刺激作用的临界点火安全阈值与反应释能规律，为保障含能材料安全生产提供理论指导与技术支撑。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了测试含能材料在力
‑
电耦合作用下的撞击感度，提供了一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置及测试方法。
[0006]本专利技术是采用如下技术方案实现的：
[0007]一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，包括撞击感度测试仪，所述撞击感度测试仪包括撞击机构和装样组件；所述撞击机构包括落锤；还包括电耦合系统；
[0008]所述装样组件包括开口朝向落锤的安装槽体，安装槽体的内腔设置有与其可拆卸地套接的绝缘套筒，绝缘套筒的内腔设置有位于落锤的正下方的上击柱和下击柱，且上击柱和下击柱之间留设有装药腔；上击柱和下击柱均可拆卸地穿设于绝缘套筒的内腔，且上击柱、下击柱的材料均为导电材料；
[0009]所述电耦合系统包括电源、与上击柱电连接的上导电线和与下击柱电连接的下导电线；上导电线和下导电线分别电连接于电源的正极、负极。
[0010]进一步地，下击柱的底部贯穿绝缘套筒的下部；下击柱与安装槽体的内底壁之间、以及上击柱的上表面均设置有绝缘垫。
[0011]进一步地，绝缘套筒的上表面高于安装槽体的上端面；上击柱的上表面高于绝缘套筒的上表面，且上导电线的末端部绕设于上击柱的高出绝缘套筒的部分的侧壁。
[0012]进一步地，绝缘套筒的侧壁、底壁共同开设有L形的安装凹槽，且安装凹槽的上端部高于安装槽体的上端面；下导电线的中段嵌于安装槽体，且所述下导电线的中段的外侧设置有绝缘层。
[0013]进一步地，下击柱的底面开设有与安装凹槽连通的环形的底凹槽；下导电线的末段嵌于底凹槽。
[0014]进一步地，所述绝缘套筒为有机玻璃套筒；所述上击柱、所述下击柱的材料均为钢。
[0015]进一步地，所述电源为输出电压可调的稳压电源，且其最大输出电压为250V。
[0016]一种含能材料撞击感度的力电耦合测试方法，该测试方法是基于本专利技术所述的一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置来实现的；所述测试方法包括如下步骤：
[0017]步骤S1：按照选定的质量称取含能材料，备用；
[0018]步骤S2：将下击柱穿于绝缘套筒的下部，并在下击柱的底部安装下导电线，使下导电线的首端与下击柱电连接；
[0019]步骤S3：将绝缘套筒安装于安装槽体的内腔，安装时，将下导电线的首端引出安装槽体，并将下导电线的首端与电源的负极电连接；
[0020]步骤S4：将步骤S1称量的含能材料加入绝缘套筒，使得含能材料放置于下击柱的上表面；
[0021]步骤S5：在绝缘套筒的上部安装上击柱，使上击柱的下端面与含能材料相接触；
[0022]步骤S6：在上击柱的上部安装上导电线，使上导电线的末端与上击柱电连接；而后，将上导电线的首端与电源的正极电连接；
[0023]步骤S7：开启通风，将组装完成的装样组件放置于钢砧的定位套内；
[0024]步骤S8：将电源的电压调整至选定的初始电压后开启电源，利用撞击机构撞击上击柱，进行撞击感度测试，并记录结果；若测试结果为爆炸，则执行步骤S9；若测试结果为不爆炸，则执行步骤S10；
[0025]步骤S9：执行步骤S1～步骤S7，将电源的电压调低，使得电源的电压与上一次测试电压之间的差值为步长电压，利用撞击机构撞击上击柱，进行撞击感度测试，并记录结果；若测试结果为爆炸，则执行步骤S11；若测试结果为不爆炸，则执行步骤S12；
[0026]步骤S10：执行步骤S1～步骤S7，将电源的电压调高，使得电源的电压与上一次测试电压之间的差值为步长电压，利用撞击机构撞击上击柱，进行撞击感度测试，并记录结果；若测试结果为爆炸，则执行步骤S11；若测试结果为不爆炸，则执行步骤S12；
[0027]步骤S11：计算撞击感度测试的次数，若撞击感度测试的次数小于N，则执行步骤S9；若撞击感度测试的次数等于N，则执行步骤S13；
[0028]步骤S12：计算撞击感度测试的次数，若撞击感度测试的次数小于N，则执行步骤S10；若撞击感度测试的次数等于N，则执行步骤S13；
[0029]步骤S13：根据N次撞击感度测试的结果，得到50％发火电压。
[0030]进一步地，所述电源为输出电压可调的稳压电源，且其最大输出电压为250V；所述初始电压为15V；所述步长电压为5V。
[0031]进一步地，所述步骤S13中，50％发火电压是通过如下方法确认的：
[0032]当N次撞击感度测试的结果中，发生爆炸的次数小于或等于不发生爆炸的次数时，
50％发火电压V
50
是通过如下公式(I)计算得到的；
[0033][0034]式中，V
50
为50％发火电压，单位为伏特；V0为初始电压，单位为伏特；d为步长电压，单位为伏特；A1为第一计算因子，通过公式(II)计算得到；n为发生爆炸的次数；
[0035]A1＝∑
i
in
i
ꢀꢀꢀꢀ
(II)
[0036]式中，i为刺激量序号，i的取值为0、
±
1、
±
2、
±
3、
……
；其中，刺激量序号0与初始电压V0相对应；比初始电压V0大，且与初始电压的V0的差值为id的试验电压与i相对应；比初始电压V0小，且与初始电压的V0的差值为id的试验电压与
‑
i相对应；n
i
为当输入电压为刺激序列号为i的试验电压时发生爆炸的试验次数；
[0037]当N次撞击感度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，包括撞击感度测试仪，所述撞击感度测试仪包括撞击机构和装样组件(1)；所述撞击机构包括落锤(2)；其特征在于：还包括电耦合系统(3)；所述装样组件(1)包括开口朝向落锤(2)的安装槽体(11)，安装槽体(11)的内腔设置有与其可拆卸地套接的绝缘套筒(12)，绝缘套筒(12)的内腔设置有位于落锤(2)的正下方的上击柱(13)和下击柱(14)，且上击柱(13)和下击柱(14)之间留设有装药腔(15)；上击柱(13)和下击柱(14)均可拆卸地穿设于绝缘套筒(12)的内腔，且上击柱(13)、下击柱(14)的材料均为导电材料；所述电耦合系统(3)包括电源(31)、与上击柱(13)电连接的上导电线(32)和与下击柱(14)电连接的下导电线(33)；上导电线(32)和下导电线(33)分别电连接于电源(31)的正极、负极。2.根据权利要求1所述的含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，其特征在于：下击柱(14)的底部贯穿绝缘套筒(12)的下部；下击柱(14)与安装槽体(11)的内底壁之间、以及上击柱(13)的上表面均设置有绝缘垫(16)。3.根据权利要求1所述的含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，其特征在于：绝缘套筒(12)的上表面高于安装槽体(11)的上端面；上击柱(13)的上表面高于绝缘套筒(12)的上表面，且上导电线(32)的末端部绕设于上击柱(13)的高出绝缘套筒(12)的部分的侧壁。4.根据权利要求1所述的含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，其特征在于：绝缘套筒(12)的侧壁、底壁共同开设有L形的安装凹槽(17)，且安装凹槽(17)的上端部高于安装槽体(11)的上端面；下导电线(33)的中段嵌于安装槽体(11)，且所述下导电线(33)的中段的外侧设置有绝缘层。5.根据权利要求4所述的含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，其特征在于：下击柱(14)的底面开设有与安装凹槽(17)连通的环形的底凹槽(18)；下导电线(33)的末段嵌于底凹槽(18)。6.根据权利要求1所述的含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，其特征在于：所述绝缘套筒(12)为有机玻璃套筒；所述上击柱(13)、所述下击柱(14)的材料均为钢。7.根据权利要求1所述的含能材料撞击感度的力电耦合试验装置，其特征在于：所述电源(31)为输出电压可调的稳压电源，且其最大输出电压为250V。8.一种含能材料撞击感度的力电耦合测试方法，其特征在于：该测试方法是基于如权利要求1所述的一种含能材料撞击感度的力电耦合试验装置来实现的；所述测试方法包括如下步骤：步骤S1：按照选定的质量称取含能材料，备用；步骤S2：将下击柱(14)穿于绝缘套筒(12)的下部，并在下击柱(14)的底部安装下导电线(33)，使下导电线(33)的首端与下击柱(14)电连接；步骤S3：将绝缘套筒(12)安装于安装槽体(11)的内腔，安装时，将下导电线(33)的首端引出安装槽体(11)，并将下导电线(33)的首端与电源(31)的负极电连接；步骤S4：将步骤S1称量的含能材料加入绝缘套筒(12)，使得含能材料放置于下击柱(14)的上表面；步骤S5：在绝缘套筒(12)的上部安装上击柱(13)，使上击柱(13)的下端面与含能材料
相接触；步骤S6：在上击柱(13)的上部安装上导电线(32)，使上导电线(32)的末端与上击柱(13)电连接；而后，将上导电线(32)的首端与电源(31)的正极电连接；步骤S7：开启通风，将组装完成的装样组件(1)放置于钢砧的定位套内；步骤S8：将电源(31)的电压调整至选定的初始电压后开启电源(31)，利用撞击机构撞击上击柱(13)，进行撞击感度测试，并记录结果；若测试结果...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊明，刘艳，王建华，胡菲，刘玉存，于雁武，柴涛，荆苏明，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：