一种用于超高速碰撞实验样品的回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于超高速碰撞实验样品的回收装置，包括用于安装样品舱的回收筒，所述样品舱内设有用于与高速碰撞物相配置的容纳腔体，所述样品舱与回收筒之间安设保护层及阻尼吸能层，所述回收筒的上端通过转动轴活动安装在支架上，下端通过紧固件与支架固定连接。回收实验的过程中，当超高速弹托被推送至样品舱的容纳腔体时，在较大冲击力的作用下，首先起缓冲吸能作用的是阻尼吸能层，接着是支架上的紧固件承受较大的冲击力，随后支架上的紧固件发生脆断，由于盛装样品舱的回收筒与支架可转动连接，因此，回收筒在支架上摆动，将碰撞的部分剩余能量通过所述的回收筒转动吸收。此时回收筒通过转动来避免发生二次碰撞，极大的保证实验样品的质量。的保证实验样品的质量。的保证实验样品的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超高速碰撞实验样品的回收装置


[0001]本专利技术涉及冲击动力学和冲击波物理领域，具体而言，涉及一种用于超高速碰撞实验样品的回收装置。

技术介绍

[0002]目前高温高压下物质的物理化学性质，比如物质合成、分解、相变、活化、超导等研究，可以采用静高压实验技术和动高压实验技术，借助现代材料分析测试技术对回收的物质进行分析表征。其中，采用活塞圆筒、大腔体压机、金刚石对顶砧等静高压实验设备很容易实现对实验样品的回收；采用轻气炮、化爆加载装置、磁驱加载装置等动高压设备通过高速碰撞产生高温高压的条件对实验样品开展研究，碰撞的速度从几米每秒至几千米每秒，产生的瞬态压力可达100GPa以上，瞬态高温可达5000K以上，在如此苛刻的条件下实现对实验样品的回收非常困难。
[0003]早期人们采用“动量陷阱”原理对高速碰撞实验后的样品进行回收。所谓的“动量陷阱”是在样品后方布置相同材料的“动量陷阱”片，根据其厚度，可以布置数量3至5片，在样品受到高速撞击之后，动量被“动量陷阱”片吸收，实验样品和“动量陷阱”片分离，避免二次碰撞，这种碰撞样品回收装置可以实现低速碰撞(<1km/s)实验,对于高速碰撞和超高速碰撞实验，由于碰撞过程产生较强的能量，采用“动量陷阱”原理的实验装置难以完成对碰撞样品的回收。后来人们又设计波阻抗梯度变化的缓冲材料作为吸能材料，使样品靶在减速飞行过程中，只受到低压斜波加载，直至速度减为零，缓冲材料的选择和层数需要根据每次实验的最大冲击力进行精细设计，耗费大量时间，实验成本较高。
>[0004]鉴于此，对于涉及冲击动力学和冲击波物理领域的实验技术人员而言，如何能够成功回收高速碰撞和超高速碰撞的实验样品，已成为当前迫切需要解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种通用性较强，结构简单，能避免二次碰撞，可以实现冲击压力在100GPa以下的用于超高速碰撞实验样品的回收装置。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]本专利技术提供一种用于超高速碰撞实验样品的回收装置，其特征在于：包括用于安装样品舱的回收筒，所述样品舱内设有用于与高速碰撞物相配置的容纳腔体，所述样品舱与回收筒之间安设保护层及阻尼吸能层，所述回收筒的上端通过转动轴活动安装在支架上，下端通过紧固件与支架固定连接。
[0008]按上述技术方案，所述保护层包括用于套装在样品舱外的套筒以及套装在套筒外的护筒，所述护筒为两端开口的筒状结构，在护筒与回收筒的底部之间安设阻尼吸能层。
[0009]按上述技术方案，所述阻尼吸能层包括缓冲片和真空封泥。
[0010]按上述技术方案，所述样品舱上设有开口，该开口通过样品盖密封。
[0011]按上述技术方案，所述开口设置在容纳腔体处。
[0012]按上述技术方案，所述样品舱和样品盖均采用铜质材料制作，所述的样品舱容纳腔体内径大于高速碰撞物的外径，所述的样品舱容纳腔体的深度大于高速碰撞物的长度，所述的样品盖直径小于高速碰撞物直径。
[0013]按上述技术方案，所述套筒采用聚乙烯塑料制成，所述的样品舱与所述套筒配合，所述的套筒深度和所述的样品舱长度一致，所述的套筒壁厚不小于3毫米。
[0014]按上述技术方案，所述的护筒壁厚不小于5毫米，所述的护筒的底部开口处装入所述的缓冲片后再安装所述套筒，所述的护筒深度等于所述的套筒长度和所述缓冲片总厚度之和。
[0015]按上述技术方案，所述回收筒采用钢材，所述的护筒和所述的真空封泥装入所述的回收筒中，所述的真空封泥装填量为所述的回收筒容积的20％
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30％，所述的护筒长度与所述真空封泥厚度之和不超高所述回收筒深度。
[0016]按上述技术方案，所述的支架包括支架底座、安设在支架底座上的支架立板，在支架立板的两侧分别设有支架加强筋以及支架固定孔，支架立板采用焊接工艺与所述支架底座焊接一起，并用所述支架加强筋进行焊接加固。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、回收实验的过程中，当超高速弹托被推送至样品舱的容纳腔体时，在较大冲击力的作用下，首先起缓冲吸能作用的是阻尼吸能层，接着是支架上的紧固件承受较大的冲击力，随后支架上的紧固件发生脆断，由于盛装样品舱的回收筒与支架可转动连接，因此，回收筒在支架上摆动，将碰撞的部分剩余能量通过所述的回收筒转动吸收。此时回收筒通过转动来避免发生二次碰撞，极大的保证实验样品的质量。
[0019]2、本专利技术通用性较强，适用性广，可以适用于一级气体炮，二级气体炮，微型桌炮，氢氧炮和化爆加载装置等冲击碰撞平台，无需根据每次实验的最大冲击力进行重新设计，减少人力和时间成本，从而降低实验成本。其结构简单，组装方便，操作简便，实验人员无需培训学习，根据装配说明即可完成操作，采用本专利技术的超高速碰撞实验样品回收装置，可以实现冲击压力100GPa以下的超高速碰撞实验样品回收。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为本专利技术所述的一种用于超高速碰撞实验样品回收装置的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术所述的回收筒结构示意图；
[0023]图3为本专利技术所述的回收筒剖视图；
[0024]图4为本专利技术所述的支架结构示意图；
[0025]图5为本专利技术所述回收筒与支架装配示意图。
[0026]图中标记：101
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样品舱，102
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样品盖，103
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套筒，104
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护筒，105
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缓冲片，106
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真空封泥，107
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回收筒，108
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支架，109
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钢轴，110
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定位销，111
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弹托，201
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钢筒，202
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回收筒立板，203
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回收筒通孔，204
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回收筒定位孔，301
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支架底座，302
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支架立板，303
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支架加强筋，
304
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支架通孔，305
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支架定位孔，306
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支架固定孔。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于超高速碰撞实验样品的回收装置，其特征在于：包括用于安装样品舱的回收筒，所述样品舱内设有用于与高速碰撞物相配置的容纳腔体，所述样品舱与回收筒之间安设保护层及阻尼吸能层，所述回收筒的上端通过转动轴活动安装在支架上，下端通过紧固件与支架固定连接。2.根据权利要求1所述的用于超高速碰撞实验样品的回收装置，其特征在于：所述保护层包括用于套装在样品舱外的套筒以及套装在套筒外的护筒，所述护筒为两端开口的筒状结构，在护筒与回收筒的底部之间安设阻尼吸能层。3.根据权利要求2所述的用于超高速碰撞实验样品的回收装置，其特征在于：所述阻尼吸能层包括缓冲片和真空封泥。4.根据权利要求1或2所述的用于超高速碰撞实验样品的回收装置，其特征在于：所述样品舱上设有开口，该开口通过样品盖密封。5.根据权利要求4所述的用于超高速碰撞实验样品的回收装置，其特征在于：所述开口设置在容纳腔体处。6.根据权利要求1或2所述的用于超高速碰撞实验样品的回收装置，其特征在于：所述样品舱和样品盖均采用铜质材料制作，所述的样品舱容纳腔体内径大于高速碰撞物的外径，所述的样品舱容纳腔体的深度大于高速碰撞物的长度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨刚，罗国强，谢全民，张睿智，李一迪，刘勋，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：