【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冰晶粒子撞击，特别涉及一种冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法。
技术介绍
1、高空冰晶在进入发动机内部后，会在发动机内部形成积冰，严重时会引发发动机故障。冰晶进入发动机后，首先会撞击到发动机表面，产生破裂、反弹等行为。
2、现有技术中，如cn113533414a公开了一种冰晶撞击试验用的竖式高速弹射装置，其包括有喷射管、上端组件、下端组件、步进电机和弹射角度调节件；喷射管安装在弹射角度调节件上，喷射管的上部是上端组件，喷射管的下部是下端组件。竖式高速弹射装置是一种能够观测到冰晶物体与撞击面板高速撞击现象的科研装置。竖式高速弹射装置能够在－30℃低温环境下，在撞击距离小于等于500mm内，实现冰晶物体定向的高速运动，最终与撞击面板发生撞击，且撞击角度为10度～90度范围内可调。
3、该冰晶撞击试验用的竖式高速弹射装置仅仅只是实现了冰晶撞击实验，但是没有针对飞机飞行环境中遇到的小粒径的冰晶撞击行为的实验研究和相关的撞击关联式。如何准确模拟冰晶的撞击破碎情况是当下亟需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，开展冰晶撞击实验，分析实验结果后，得到临界破碎速度的关联公式，以准确模拟冰晶的撞击破碎情况。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供一种冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其采用的技术方案如下：
3、一种冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，包
4、将冰晶放置于载体中；
5、在保证冰晶不在所述载体中融化的情况下，令冰晶从载体中脱离，并撞击到撞击平面，使用高速相机拍摄下撞击过程；
6、基于所述高速相机拍摄下撞击过程，确定冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度：
7、ucrack＝0.060dp-2/3(0.44mm<dp<2.7mm)
8、其中，ucradk表示冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度，dp表示冰晶粒子的粒径。
9、进一步地，通过如下方法获取所述冰晶：
10、将在去离子水水滴滴落在超疏水表面上，并在低温环境中冻结成所述冰晶。
11、进一步地，所述冰晶为球形。
12、进一步地，通过如下方法保证冰晶不在所述载体中融化：
13、将带有冰晶的载体放入加速管中；
14、将所述加速管放置于一个低温环境的试验箱中，所述低温环境是一个保证冰晶不在所述载体中融化的环境。
15、进一步地，通过如下方法令冰晶从载体中脱离并撞击到撞击平面：
16、令所述加速管通过管道连接高压气源，所述管道上设置电磁阀；
17、打开所述电磁阀，通过所述高压气源推动载体运动，达到加速管末端后，载体运动受到限制，冰晶从载体中脱离，高速运动的冰晶撞击到撞击平面上。
18、进一步地，基于所述高速相机拍摄下撞击过程，定义四种破碎模式，分别是无破碎，轻微破碎，严重破碎和灾难破碎。
19、进一步地，所述撞击平面的强度和刚度大于所述冰晶的强度和刚度，将所述撞击过程看作长塑性泰勒杆的撞击问题，所述冰晶中的冰晶粒子作为半脆性材料，在撞击过程中变形的冰晶粒子分为裂纹区、塑性区和粉碎区。
20、本专利技术的有益效果是：
21、本专利技术针对冰晶撞击问题，展开了试验研究和理论分析，最终得到了针对冰晶撞击的临界破碎速度的关联式，以准确模拟冰晶在热环境中的撞击破碎情况。
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1.一种冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，通过如下方法获取所述冰晶：
3.根据权利要求2所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，所述冰晶为球形。
4.根据权利要求1所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，通过如下方法保证冰晶不在所述载体中融化：
5.根据权利要求4所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，通过如下方法令冰晶从载体中脱离并撞击到撞击平面：
6.根据权利要求1所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，基于所述高速相机拍摄下撞击过程，定义四种破碎模式，分别是无破碎，轻微破碎，严重破碎和灾难破碎。
7.根据权利要求1所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，所述撞击平面的强度和刚度大于所述冰晶的强度和刚度，将所述撞击过程看作长塑性泰勒杆的撞击问题，所述冰晶中的冰晶粒子作为半脆性材料，在撞击过程中变形的冰晶
...【技术特征摘要】
1.一种冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，通过如下方法获取所述冰晶：
3.根据权利要求2所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，所述冰晶为球形。
4.根据权利要求1所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在于，通过如下方法保证冰晶不在所述载体中融化：
5.根据权利要求4所述的冰晶垂直撞击表面的临界破碎速度的确定方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：卜雪琴，刘宗辉，黄平，郁嘉，林贵平，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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