[发明专利]一种互换式落锤撞击加载装置及试验方法

说明书

本发明提供了一种互换式落锤撞击加载装置及试验方法，包括高速摄影相机，还包括落锤加载部和底座加载部，落锤加载部和底座加载部能够互换；落锤加载部包括落锤，落锤上安装有照明灯和第一钢化玻璃加载柱；底座加载部包括底座，底座上安装有反光镜和第二钢化玻璃加载柱。本发明的结构保留了传统落锤撞击感度试验仪的基本原理，其特点是落锤和底座可以互换，在力学加载过程中，该结构可获取样品上下两个表面的力‑化学响应规律，扩展了现有落锤撞击结构只能获取样品底面力‑化学响应规律的不足，特别是对于大尺寸试验样品，该结构能够更为准确的掌握样品在落锤撞击下的力‑化学响应规律。

技术领域

本发明属于炸药领域，涉及炸药撞击感度测试，具体涉及一种互换式落锤撞击加载装置及试验方法。

背景技术

炸药无论是工程应用还是武器发射过程中都将经历复杂的应力状态，这些受力过程包括压缩、剪切、摩擦、粘塑性流动等，这些刺激可能提供足够的热能，使得炸药内部或者表面形成热点，并进一步导致炸药发生点火、燃烧甚至爆炸等剧烈的化学反应。

落锤试验仪是炸药感度及相关研究中常常采用的一种方式。基于不同研究目的，国内外已经设计出了各种不同类型的落锤。英国卡文迪许试验室的 Heavens和Field通过对落锤和基座的改造，并引入了高速摄影仪来研究样品在加载过程中的响应规律。北京理工大学的吴艳青等人研制了一套类似的试验设备，并增加了温度控制装置，通过此系统可以完成样品的初始温度的设置，获取不同初温下样品的响应规律。

炸药在力学加载下响应图像的获取对于认识炸药的点火机理，建立点火模型进而评价炸药的安全性有重要意义。Heavens和吴艳青等人的试验装置可获的小颗粒样品在落锤撞击下的力-化学响应过程图像，而对于大颗粒，样品上表面和下表面的接触力完全不同。试验样品的尺寸效应导致其在落锤加载下上下表面呈现出不同的响应规律，因此有必要发展相应的试验设备。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种互换式落锤撞击加载装置及试验方法，解决现有技术中的结构获取的样品在落锤撞击下的力-化学响应规律的准确性不足的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种互换式落锤撞击加载装置，包括高速摄影相机，还包括落锤加载部和底座加载部，落锤加载部和底座加载部能够互换；

所述的落锤加载部包括落锤，所述的落锤包括顶板，顶板底部一体化固定设置有第一承力柱；

所述的第一承力柱内开设有同轴设置且连通的照明腔和第一安装腔，照明腔位于顶板与第一安装腔之间，第一安装腔的内径大于照明腔的内径，第一安装腔的底端开放；

所述的照明腔内安装有照明灯；

所述的第一安装腔内安装有第一钢化玻璃加载柱；

所述的底座加载部包括底座，所述的底座包括底板，底板上安装有反光镜安装座，反光镜安装座上固定安装有第二承力柱；

所述的第二承力柱内开设有同轴设置且连通的的通光腔和第二安装腔，通光腔的底端开放，第二安装腔的顶端开放，第二安装腔的内径大于通光腔的内径；

所述的反光镜安装座上安装有反光镜，反光镜位于通光腔的底部，通光腔的轴向投影全部落在反光镜内，反光镜的一侧设置有与反光镜相配套的高速摄影相机；

所述的第二安装腔内安装有第二钢化玻璃加载柱。

本发明还具有如下技术特征：

所述的落锤加载部和底座加载部的重量相同，所述的落锤加载部和底座加载部能够互换并实现相同的力学加载状态，互换之前通过高速摄影相机的高速摄影能够获取试验样品在加载过程中下表面的力-化学响应图像，互换后通过高速摄影相机的高速摄影能够获取试验样品上表面的力-化学响应图像。