一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件和使用方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙和使用方法，本發(fā)明的目的是為解決已有加載艙存在的無(wú)法進(jìn)行氣背、液背及低溫環(huán)境下中高速撞擊加載的問(wèn)題?？烧{(diào)式多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙，包括防護(hù)外艙、加載內(nèi)艙、配套夾具；加載內(nèi)艙置于防護(hù)外艙中，可視透明窗口及密封條均與防護(hù)外艙相連，配套夾具與防護(hù)外艙相連；加載內(nèi)艙與防護(hù)外艙組合使用可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)構(gòu)受沖擊面單側(cè)水背及受沖擊面單側(cè)氣背加載；去除加載內(nèi)艙，使用配套夾具與防護(hù)外艙相連可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)構(gòu)在氣、液環(huán)境中的多角度中高速?zèng)_擊加載；通過(guò)在防護(hù)外艙中填充液氮，可實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明能夠在保持原有實(shí)驗(yàn)條件下，增加實(shí)驗(yàn)的加載環(huán)境，有效實(shí)現(xiàn)多工況的模擬試驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】
一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件和使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件和使用方法，屬于一種對(duì)中高速撞擊加載艙的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]高速撞擊加載防護(hù)艙是“彈體侵蝕”及“艦艇多介質(zhì)條件下結(jié)構(gòu)防護(hù)”研究領(lǐng)域中進(jìn)行中速及高速撞擊模擬實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備，該設(shè)備可對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的邊界條件進(jìn)行約束，同時(shí)可對(duì)彈體進(jìn)行回收?，F(xiàn)有的加載防護(hù)艙，其特點(diǎn)是可對(duì)彈體進(jìn)行回收，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的多角度加載，只能對(duì)測(cè)試結(jié)構(gòu)進(jìn)行正撞擊。同時(shí)，艦艇結(jié)構(gòu)處于氣液多介質(zhì)耦合環(huán)境中，而現(xiàn)有防護(hù)艙無(wú)法實(shí)現(xiàn)氣背、液背、液艙等多環(huán)境的模擬加載實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為解決已有加載防護(hù)艙無(wú)法實(shí)現(xiàn)在多介質(zhì)耦合環(huán)境下的多角度入射可視加載問(wèn)題，提供一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件，包括防護(hù)外艙、加載內(nèi)艙，防護(hù)外艙內(nèi)部包括一個(gè)封閉的實(shí)驗(yàn)空腔A，在防護(hù)外艙頂部的壁面上設(shè)置有若干用于加注實(shí)驗(yàn)介質(zhì)的注水孔，在防護(hù)外艙底部的壁面上設(shè)置有若干用于排出實(shí)驗(yàn)介質(zhì)的排水孔，注水孔和排水孔上設(shè)置有塞塊;在實(shí)驗(yàn)空腔A的軸向一端部設(shè)置有一個(gè)入射口 A，在所述入射口上固定有一個(gè)入射口 A蓋板，在入射口 A蓋板上設(shè)置有輕氣炮發(fā)射管安裝孔;在防護(hù)外艙內(nèi)部配套有可拆卸式的配套夾具或加載內(nèi)倉(cāng);其中配套夾具包括一個(gè)用于固定目標(biāo)試樣的固定架，所述固定架與防護(hù)外艙內(nèi)壁之間可拆式連接;所述加載內(nèi)艙包括一個(gè)封閉殼體，在封閉殼體內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)實(shí)驗(yàn)空腔B，實(shí)驗(yàn)空腔B上設(shè)置有一個(gè)與入射口 A對(duì)應(yīng)的入射口 B。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述注水孔為螺紋孔，所述塞塊為螺釘。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述固定架包括設(shè)置在防護(hù)外艙內(nèi)壁的若干組支座，每組支座包括一個(gè)滑動(dòng)桿和設(shè)置在滑動(dòng)桿兩端的調(diào)節(jié)支架，調(diào)節(jié)支架與防護(hù)外艙內(nèi)壁固定連接;所述固定架還包括一個(gè)目標(biāo)試樣夾持架，目標(biāo)試樣夾持架的邊緣與每組支架的滑動(dòng)桿固定連接，夾持架可沿滑動(dòng)桿滑動(dòng)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述滑動(dòng)桿為螺桿，在滑動(dòng)桿上通過(guò)螺紋連接有兩組用于夾持試樣支持架的螺母。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述防護(hù)外艙的外壁上設(shè)置防護(hù)外艙可視窗口，在加載內(nèi)艙上設(shè)置有與防護(hù)外艙可視窗口對(duì)應(yīng)的加載內(nèi)艙可視窗口。
[0010]一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件的使用方法，包括方法A和方法B;
[0011]方法A包括如下步驟:
[0012]步驟A-1:將配套夾具安裝到防護(hù)外艙內(nèi)，用螺栓將目標(biāo)試樣固定到固定架上，將入射口 A蓋板通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙的入射口 A連接，將輕氣炮發(fā)射管安裝到防護(hù)外艙外側(cè)，使得入射口 A的軸線與輕氣炮發(fā)射管的軸線同軸，且發(fā)射口端部與入射口 A間距小于20mm;
[0013]步驟A-2:通過(guò)塞塊將排水孔密封，利用塑料薄膜將防護(hù)外艙的入射口密封;通過(guò)注水孔向防護(hù)外艙中注水直到防護(hù)外艙中的空氣完全排出；
[0014]步驟A-3:通過(guò)輕氣炮發(fā)射管發(fā)射彈丸對(duì)固定架上的目標(biāo)試樣進(jìn)行撞擊。
[0015]方法B包括如下步驟:
[0016]步驟B-1:將加載內(nèi)艙安裝到防護(hù)外艙內(nèi)，使得入射口B朝向入射口A且與入射口A同軸放置，將入射口 A蓋板通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙的入射口 A連接，將輕氣炮發(fā)射管安裝到防護(hù)外艙外側(cè)，使得入射口 A的軸線與輕氣炮發(fā)射管的軸線同軸，且發(fā)射口端部與入射口 A的間距小于20mm，將目標(biāo)試樣通過(guò)螺栓安裝到加載內(nèi)艙與入射口 A相對(duì)的面上；
[0017]步驟B-2:通過(guò)塞塊將排水孔密封，利用塑料薄膜將將入射口 B密封；
[0018]步驟B-3:在防護(hù)外艙內(nèi)住滿水、在加載內(nèi)艙內(nèi)注滿空氣或在防護(hù)外艙內(nèi)注滿空氣、在加載內(nèi)艙注滿水;通過(guò)輕氣炮發(fā)射管發(fā)射彈丸沿入射口 A的軸線打入防護(hù)外倉(cāng)內(nèi)部對(duì)安裝在加載內(nèi)艙上的目標(biāo)試樣進(jìn)行撞擊，從而實(shí)現(xiàn)前水后氣或前氣后水的撞擊實(shí)驗(yàn)。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟A-2和步驟B-3還包括通過(guò)注水孔在防護(hù)外倉(cāng)內(nèi)注入低溫介質(zhì)的步驟。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述低溫介質(zhì)為液氮。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:
[0022]本發(fā)明通過(guò)可拆卸的艙體和支架，同時(shí)通過(guò)對(duì)支架的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)空氣中常溫及低溫條件下，不同入射角度的中高速撞擊實(shí)驗(yàn);實(shí)現(xiàn)水下不同入射角度的中高速撞擊實(shí)驗(yàn);能夠進(jìn)行前水后氣結(jié)構(gòu)、液艙及前氣后水結(jié)構(gòu)的中高速撞擊實(shí)驗(yàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明
[0024]圖1是多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙連接配套夾具3的主視圖；
[0025]圖2是多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙俯視圖；
[0026]圖3是多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙的入射口蓋板5的主視圖；
[0027]圖4是加載內(nèi)艙2的主視圖；
[0028]圖5是加載內(nèi)艙2的俯視圖；
[0029]圖6是加載內(nèi)艙2的可視窗口8的主視圖；
[0030]圖7是加載內(nèi)倉(cāng)2密封墊9的主視圖；
[0031 ]其中附圖標(biāo)記為:I防護(hù)外艙;2加載內(nèi)艙;3配套夾具;4-1密封墊A; 4_2密封墊B; 5入射口蓋板;6-1、可視窗口 A ； 6-2可視窗口 B; 7排水孔;8加載內(nèi)艙可視窗口 ； 9密封墊。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0033]本發(fā)明為結(jié)合圖1-圖7，多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙的工作流程(一次完成的實(shí)驗(yàn)):配套夾具3包括設(shè)置在防護(hù)外艙I內(nèi)壁的若干組支座，每組支座包括一個(gè)滑動(dòng)桿3-3和設(shè)置在滑動(dòng)桿3-3兩端的調(diào)節(jié)支架3-1，配套夾具3還包括目標(biāo)試樣夾持架，目標(biāo)試樣夾持架與滑動(dòng)桿3-3固定連接，防護(hù)外艙I結(jié)合配套夾具3時(shí)，用螺栓將測(cè)試目標(biāo)固定在目標(biāo)試樣夾持架3-2上，將密封墊、防護(hù)外艙I可視窗口通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙I連接，為了方便觀察，密封墊和可視窗口分為兩組，分別設(shè)置在防護(hù)外艙I的對(duì)稱兩側(cè)壁，分別為密封墊A4-1、密封墊B4-2、可視窗口 A6-1、可視窗口 B6-2，將入射口 A蓋板5通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙I連接。
[0034]將防護(hù)外艙I的入射口A與輕氣炮發(fā)射管口置于水平，通過(guò)輕氣炮發(fā)射彈丸對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行中高速撞擊，至此完成一次實(shí)驗(yàn)。
[0035]通過(guò)調(diào)節(jié)目標(biāo)試樣夾持架3-2與調(diào)節(jié)支架3-1間的連接角度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試目標(biāo)的多角度撞擊。通過(guò)輔助注水孔7-3注入液氮可完成低溫條件下的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
[0036]重復(fù)上述連接過(guò)程，利用螺栓將排水孔7-1、輔助注水孔7-3和注水孔7-2密封，利用塑料薄膜將防護(hù)外艙I的入射口密封。通過(guò)注水孔7-2向防護(hù)外艙I中注水，直到防護(hù)艙中不含空氣，將防護(hù)外艙I的入射口與輕氣炮發(fā)射管口置于水平，通過(guò)輕氣炮發(fā)射彈丸完成對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的中高速撞擊，至此完成一次水下撞擊實(shí)驗(yàn)。
[0037]拆除配套夾具3，將測(cè)試目標(biāo)通過(guò)螺栓與加載內(nèi)艙2連接，將加載內(nèi)艙的可視窗口
8、密封墊9利用螺栓與2的另外兩個(gè)側(cè)面連接。將安裝完成的加載內(nèi)艙2水平放置于防護(hù)外艙I中，使防護(hù)外艙I的入射口面向加載內(nèi)艙2上連接的測(cè)試目標(biāo)。將密封墊、防護(hù)外艙I可視窗口通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙I連接，為了方便觀察，密封墊和可視窗口分為兩組，分別設(shè)置在防護(hù)外艙I的對(duì)稱兩側(cè)壁，分別為密封墊A4-1、密封墊B4-2、可視窗口 A6-1、可視窗口 B6-2，將入射口 A蓋板5通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙I連接。將防護(hù)外艙I的入射口 B與輕氣炮發(fā)射管口置于水平，通過(guò)輕氣炮發(fā)射彈丸對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行中高速撞擊，至此完成一次實(shí)驗(yàn)。
[0038]重復(fù)上述過(guò)程利用螺栓將排水孔7-1和注水孔7-2密封，利用塑料薄膜將防護(hù)外艙I的入射口 A密封。通過(guò)注水孔7-2向防護(hù)外艙I中注水，將防護(hù)外艙I的入射口 A與輕氣炮發(fā)射管口置于水平，通過(guò)輕氣炮發(fā)射彈丸完成對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的中高速撞擊，至此完成一次前水后氣結(jié)構(gòu)撞擊實(shí)驗(yàn)。
[0039]重復(fù)上述過(guò)程利用螺栓將排水孔7-1和注水孔7-2密封。將加載內(nèi)艙2中注滿水，將防護(hù)外艙I的入射口與輕氣炮發(fā)射管口置于水平，通過(guò)輕氣炮發(fā)射彈丸完成對(duì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)的中高速撞擊，至此完成一次前水后氣結(jié)構(gòu)或及液艙結(jié)構(gòu)的中高速撞擊實(shí)驗(yàn)。
[0040]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件，其特征是:包括防護(hù)外艙、加載內(nèi)艙，防護(hù)外艙內(nèi)部包括一個(gè)封閉的實(shí)驗(yàn)空腔A，在防護(hù)外艙頂部的壁面上設(shè)置有若干用于加注實(shí)驗(yàn)介質(zhì)的注水孔，在防護(hù)外艙底部的壁面上設(shè)置有若干用于排出實(shí)驗(yàn)介質(zhì)的排水孔，注水孔和排水孔上設(shè)置有塞塊;在實(shí)驗(yàn)空腔A的軸向一端部設(shè)置有一個(gè)入射口 A，在所述入射口 A上固定有一個(gè)入射口 A蓋板，在入射口 A蓋板上設(shè)置有輕氣炮發(fā)射管安裝孔;在防護(hù)外艙內(nèi)部配套有可拆卸式的配套夾具或加載內(nèi)倉(cāng);其中配套夾具包括一個(gè)用于固定目標(biāo)試樣的固定架，所述固定架與防護(hù)外艙內(nèi)壁之間可拆式連接;所述加載內(nèi)艙包括一個(gè)封閉殼體，在封閉殼體內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)實(shí)驗(yàn)空腔B，實(shí)驗(yàn)空腔B上設(shè)置有一個(gè)與入射口 A對(duì)應(yīng)的入射口 B。2.如權(quán)利要求1所述的一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件，其特征是:所述注水孔為螺紋孔，所述塞塊為螺釘。3.如權(quán)利要求1所述的一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件，其特征是:所述固定架包括設(shè)置在防護(hù)外艙內(nèi)壁的若干組支座，每組支座包括一個(gè)滑動(dòng)桿和設(shè)置在滑動(dòng)桿兩端的調(diào)節(jié)支架，調(diào)節(jié)支架與防護(hù)外艙內(nèi)壁固定連接;所述固定架還包括一個(gè)目標(biāo)試樣夾持架，目標(biāo)試樣夾持架的邊緣與每組支架的滑動(dòng)桿固定連接，夾持架可沿滑動(dòng)桿滑動(dòng)。4.如權(quán)利要求3所述的一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件，其特征是:所述滑動(dòng)桿為螺桿，在滑動(dòng)桿上通過(guò)螺紋連接有兩組用于夾持試樣支持架的螺母。5.如權(quán)利要求1所述的一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件，其特征是:在所述防護(hù)外艙的外壁上設(shè)置防護(hù)外艙可視窗口，在加載內(nèi)艙上設(shè)置有與防護(hù)外艙可視窗口對(duì)應(yīng)的加載內(nèi)艙可視窗口。6.—種如權(quán)利要求1所述的一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件的使用方法，其特征是:包括方法A和方法B ； 方法A包括如下步驟: 步驟A-1:將配套夾具安裝到防護(hù)外艙內(nèi)，用螺栓將目標(biāo)試樣固定到固定架上，將入射口 A蓋板通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙的入射口 A連接，將輕氣炮發(fā)射管安裝到防護(hù)外艙外側(cè)，使得入射口 A的軸線與輕氣炮發(fā)射管的軸線同軸，且發(fā)射口端部與入射口 A間距小于20mm; 步驟A-2:通過(guò)塞塊將排水孔密封，利用塑料薄膜將防護(hù)外艙的入射口密封;通過(guò)注水孔向防護(hù)外艙中注水直到防護(hù)外艙中的空氣完全排出； 步驟A-3:通過(guò)輕氣炮發(fā)射管發(fā)射彈丸對(duì)固定架上的目標(biāo)試樣進(jìn)行撞擊； 方法B包括如下步驟: 步驟B-1:將加載內(nèi)艙安裝到防護(hù)外艙內(nèi)，使得入射口B朝向入射口 A且與入射口 A同軸放置，將入射口 A蓋板通過(guò)螺栓與防護(hù)外艙的入射口 A連接，將輕氣炮發(fā)射管安裝到防護(hù)外艙外側(cè)，使得入射口 A的軸線與輕氣炮發(fā)射管的軸線同軸，且發(fā)射口端部與入射口 A的間距小于20mm，將目標(biāo)試樣通過(guò)螺栓安裝到加載內(nèi)艙與入射口 A相對(duì)的面上； 步驟B-2:通過(guò)塞塊將排水孔密封，利用塑料薄膜將將入射口 B密封； 步驟B-3:在防護(hù)外艙內(nèi)住滿水、在加載內(nèi)艙內(nèi)注滿空氣或在防護(hù)外艙內(nèi)注滿空氣、在加載內(nèi)艙注滿水;通過(guò)輕氣炮發(fā)射管發(fā)射彈丸沿入射口 A的軸線打入防護(hù)外倉(cāng)內(nèi)部對(duì)安裝在加載內(nèi)艙上的目標(biāo)試樣進(jìn)行撞擊，從而實(shí)現(xiàn)前水后氣或前氣后水的撞擊實(shí)驗(yàn)。7.如權(quán)利要求6所述的一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件的使用方法，其特征是:所述步驟A-2和步驟B-3還包括通過(guò)注水孔在防護(hù)外倉(cāng)內(nèi)注入低溫介質(zhì)的步驟。8.如權(quán)利要求7所述的一種多介質(zhì)耦合可視加載防護(hù)艙組件的使用方法，其特征是:所述低溫介質(zhì)為液氮。
【文檔編號(hào)】G01M7/08GK105841911SQ201610319588
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月13日
【發(fā)明人】任鵬, 田阿利, 沈超明
【申請(qǐng)人】江蘇科技大學(xué)