[发明专利]一种活性破片综合威力测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种活性破片综合威力测试装置，其特征在于活性破片综合威力测试装置由封装壳体(1)、金属滑块(2)、吸能构件(3)、止位挡板(4)、密封挡环(5)、限位螺栓(6)、固定螺栓(7)组成；定义止位挡板(4)和密封挡环(5)所在的一端为活性破片综合威力测试装置的右端，没有止位挡板(4)和密封挡环(5)的一端为左端；金属滑块(2)、吸能构件(3)、止位挡板(4)按从左至右的顺序依次紧贴同轴嵌套于封装壳体(1)内，金属滑块(2)右端面紧贴吸能构件(3)左端面，吸能构件(3)右端面紧贴止位挡板(4)左端面；金属滑块(2)位于活性破片(10)右侧，金属滑块(2)在封装壳体(1)内可自由滑动；密封挡环(5)通过固定螺栓(7)将止位挡板(4)固定在封装壳体(1)右侧，防止金属滑块(2)和吸能构件(3)从封装壳体(1)右端滑出；限位螺栓(6)布置在封装壳体(1)的外侧壁，要求位于吸能构件(3)所处封装壳体(1)的轴向段内，以限制吸能构件(3)的径向位移；

封装壳体(1)用于装载金属滑块(2)、吸能构件(3)和止位挡板(4)，固定初始状态下的金属滑块(2)和吸能构件(3)；封装壳体(1)为带一个端面的圆筒，封装壳体(1)左端面中心O处挖有靶孔(9)，没有右端面；封装壳体(1)外直径为D₁，侧壁壁厚为t₁，内直径为d₁，长度为L₁；封装壳体(1)右端侧壁局部环向加厚形成加厚区域(11)，以约束吸能构件(3)径向位移，加厚区域(11)侧壁的长度为加厚区域内直径为加厚区域(11)侧壁的厚度为封装壳体(1)最右端存在法兰带(12)，法兰带(12)通过固定螺栓(7)与密封挡环(5)紧密接触，用于限制密封挡环(5)的轴向位移，使得封装壳体(1)与密封挡环(5)一体化，法兰带(12)径向宽度为b₁₂，法兰带(12)的厚度为t₁₂；距离封装壳体(1)最右端为L₆处，对称挖有4个直径为D₆的侧孔，用于安装限位螺栓(6)；封装壳体(1)采用的材料要求满足在活性破片(10)毁伤时产生的综合威力作用下不变形，不吸收活性破片(10)释放的能量；

靶孔(9)是通孔，用于保证活性破片(10)完整进入封装壳体(1)内，外场测试时，活性破片(10)以一定速度从左向右射入靶孔(9)进入封装壳体(1)，击中金属滑块(2)进行毁伤；靶孔(9)的直径D₉满足确保活性破片(10)成功完整进入毁伤区域，并且尽量保证毁伤区域的密闭性；所述毁伤区域指活性破片(10)与金属滑块(2)左端面发生冲击碰撞释能的整个区域；

金属滑块(2)是圆柱体，同轴置于封装壳体(1)内部，用于当作靶板，承受活性破片(10)撞击侵彻及释能所产生的综合毁伤载荷，同时在封装壳体(1)内自由无摩擦滑动，将活性破片(10)击中金属滑块(2)所释放的能量转化为金属滑块(2)自身的动能和变形能；金属滑块(2)的直径为D₂，厚度为L₂；金属滑块(2)的端面与封装壳体(1)中心轴OO’垂直，活性破片(10)发射轨迹沿着中心轴OO’朝向金属滑块(2)左端面；金属滑块(2)采用的材料要求金属滑块(2)在破片冲击碰撞作用下具有塑性变形能力，在破片毁伤过程中不被破片击穿；毁伤冲击测试前令金属滑块(2)上的标点区域Q为活性破片(10)冲击毁伤金属滑块(2)的预期毁伤区域，即为活性破片(10)毁伤冲击测试后三维激光扫描仪测量的区域，标点区域Q中标点数量为N₂；金属滑块(2)左端面与封装壳体(1)左端面的右表面的初始距离为e₂；

吸能构件(3)为圆柱型，用于将金属滑块(2)的动能转化为金属滑块(2)挤压自身所做的功，吸能构件(3)的直径D₃满足长度L₃满足L₃＝L₁-t₁-e₂-L₂；吸能构件(3)采用的材料要求在综合毁伤威力作用下金属滑块(2)对吸能构件(3)进行挤压时，吸能构件(3)可产生明显的塌陷变形；吸能构件(3)位于金属滑块(2)与封装壳体(1)右端加厚区域(11)之间，吸能构件(3)左端面与金属滑块(2)右端面刚性连接，吸能构件(3)右端与加厚区域(11)刚性连接以约束吸能构件(3)径向位移；

止位挡板(4)被密封挡环(5)约束在封装壳体(1)右端外侧，用于确保金属滑块(2)、吸能构件(3)限制在封装壳体(1)右侧内部，在运输和安装时保证金属滑块(2)和吸能构件(3)不会从封装壳体(1)右端滑出；止位挡板(4)为圆形板，直径D₄满足D₄＝D₁，厚度t₄满足0.9t₁t₄1.1t₁；止位挡板(4)采用的材料要求止位挡板(4)受到综合毁伤威力作用时不产生塑性变形；在密封挡环(5)的约束下，止位挡板(4)左端面的四周边缘即止位挡板(4)左端面除去止位挡板(4)与吸能构件(3)的接触面剩余区域紧贴封装壳体(1)最右端的法兰带(12)，止位挡板(4)左端面中间区域紧贴吸能构件(3)右端面；

止位挡板(4)上挖有N₄个泄气孔(8)，泄气孔(8)用于保证封装壳体(1)中金属滑块(2)右侧空间内的气体气压与外界气压一样，确保受压气体及时排出，避免活性破片(10)毁伤释放的能量被金属滑块(2)右侧空间内的受压气体做功消耗；止位挡板(4)同轴嵌套于密封挡环(5)的中间圆环(53)处，止位挡板(4)右端面紧贴于密封挡环(5)的小圆环(52)左端面，止位挡板(4)左端面与密封挡环(5)的大圆环(51)左端面齐平；N₄为正整数；

密封挡环(5)通过固定螺栓(7)固定在封装壳体(1)右端法兰带(12)外侧，保持左端面与法兰带(12)右端面齐平，将止位挡板(4)固定在封装壳体(1)右端外侧；密封挡环(5)与止位挡板(4)、封装壳体(1)同轴排列，密封挡环(5)为台阶式圆环，由大圆环(51)、中间圆环(53)和小圆环(52)组成，大圆环(51)外直径为D₅₁，大圆环(51)的内直径为d₅₁；小圆环(52)外直径为D₅₂，小圆环(52)内直径d₅₂小于金属滑块(2)直径，中间圆环(53)的外直径等于D₅₂，中间圆环(53)的内直径等于d₅₁，大圆环(51)和小圆环(52)的厚度均为t₅，中间圆环(53)的内外半径差为b₅，密封挡环(5)轴向长度为h₅；密封挡环(5)采用的材料要求密封挡环(5)受到综合毁伤威力作用时不产生塑性变形同时不会使止位挡板(4)脱离封装壳体(1)右端面；

限位螺栓(6)用于限制吸能构件(3)的径向位移，确保吸能构件(3)始终沿着封装壳体(1)进行轴向移动；4个限位螺栓(6)分别穿过封装壳体(1)抵住吸能构件(3)，限位螺栓(6)的螺栓中心线与止位挡板(4)左端面距离为L₆，限位螺栓(6)采用的材料要求限位螺栓(6)受到综合毁伤威力作用时不产生塑性变形；

固定螺栓(7)用于将止位挡板(4)固定在封装壳体(1)右端面，使得止位挡板(4)紧贴于封装壳体(1)右端面和吸能构件(3)右端面；固定螺栓(7)采用的材料要求当固定螺栓(7)受到综合毁伤威力作用时不产生塑性变形；

活性破片(10)为待测释能性能炸药，活性破片(10)材料要求保证活性破片(10)在与金属滑块(2)发生冲击碰撞时能够实现完全爆炸，同时活性破片(10)不能击穿金属滑块(2)。