一種用于分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的組合式子彈，屬于材料動(dòng)態(tài)性能測(cè)試領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有異形子彈無(wú)法在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)快速完成組裝問(wèn)題。所述組合式子彈主要包括子彈外殼、子彈內(nèi)殼、螺栓連接塊、螺栓、子彈頭及多個(gè)子彈段，多個(gè)子彈段均為空心圓柱體、子彈內(nèi)殼包括上內(nèi)殼和下內(nèi)殼，上、下內(nèi)殼扣合連接，螺栓連接塊、多個(gè)子彈段及子彈頭依次安裝到子彈內(nèi)殼中，子彈外殼緊密套裝在子彈內(nèi)殼外部，子彈內(nèi)殼通過(guò)螺栓與螺栓連接塊連接。多個(gè)子彈段的外徑均相同，通過(guò)調(diào)整其內(nèi)徑的不同來(lái)改變質(zhì)量。本發(fā)明利用了組合的方式來(lái)裝配SHPB實(shí)驗(yàn)所需的子彈，從而解決了子彈在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的快速組裝問(wèn)題。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組裝速度快、適合現(xiàn)有的SHPB實(shí)驗(yàn)裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的子彈，屬于材料動(dòng)態(tài)性能測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

常應(yīng)變率加載是分離式霍普金森壓桿（簡(jiǎn)稱SHPB）實(shí)驗(yàn)獲得待測(cè)材料精確動(dòng)態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線的關(guān)鍵。同時(shí)，常應(yīng)變率狀態(tài)也是減少二維效應(yīng)和慣性效應(yīng)的一個(gè)重要條件。鑒于常應(yīng)變率加載的重要性，國(guó)內(nèi)外學(xué)者先后提出了多種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)SHPB的常應(yīng)變率加載。1982年Ellwood等提出了三桿法，在傳統(tǒng)SHPB的入射桿前放置一根預(yù)加載桿，在預(yù)加載桿與入射桿之間安放與待測(cè)試樣相同的試樣，利用預(yù)加載桿的透射信號(hào)作為真正待測(cè)試樣的入射加載波。三桿法可以在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)待測(cè)試樣的常應(yīng)變率加載，對(duì)于同一種尺寸試樣實(shí)現(xiàn)某一常應(yīng)變率加載比較容易，而要實(shí)現(xiàn)其他應(yīng)變率的加載，需不斷地調(diào)整預(yù)加載試樣的尺寸，這無(wú)形中增加了實(shí)驗(yàn)難度和成本。另外，三桿法需要在現(xiàn)有SHPB的基礎(chǔ)上增加基座的長(zhǎng)度，并且新增了兩對(duì)接觸面。為此，一些學(xué)者在三桿法的基礎(chǔ)上去掉預(yù)加載桿，形成了雙試件法。該方法易于在現(xiàn)有的SHPB系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，但是最大的缺點(diǎn)是每次實(shí)驗(yàn)需要準(zhǔn)備兩個(gè)試件，這無(wú)疑增加了實(shí)驗(yàn)成本；同時(shí)，和三桿法一樣，雙試件法對(duì)一些脆性材料無(wú)法實(shí)現(xiàn)高應(yīng)變率的加載測(cè)試。

一些學(xué)者將預(yù)加載試樣換成了已知的紫銅材料，形成了整形器法。該方法是通過(guò)單一或組合整形器的變形來(lái)改變?nèi)肷洳ǖ牟ㄐ吻€，整形器材料除了選用紫銅外，還可選用鋼、鋁、橡膠和真空封泥等。合理的整形器材料和形狀可以獲得常應(yīng)變率加載，但是整形器與入射波波形曲線之間的匹配非常困難，需要進(jìn)行多次的試湊。為了減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的試湊次數(shù)，F(xiàn)rew等和趙習(xí)金等建立入射波的理論模型，給出了整形器材料選擇的定量化依據(jù)。但是，整形器材料在每次實(shí)驗(yàn)前都需要更換，并進(jìn)行定位和粘貼等操作，給出實(shí)驗(yàn)帶來(lái)一些不確定因素，波形的可重復(fù)性很難保證。與此同時(shí)，圍繞著子彈自身的改造研究也一直沒(méi)有停止，將這類方法研究統(tǒng)稱為異形子彈法。該方法是用特定形狀的子彈直接撞擊入射桿產(chǎn)生加載波，入射波的波形曲線直接由異形子彈來(lái)控制。異形子彈的結(jié)構(gòu)形式主要有圓頭子彈、柱錐形子彈、空心錐子彈、階梯型子彈、雙錐形子彈和理想形狀子彈等。異形子彈法存在的問(wèn)題是無(wú)法在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)不同入射波的波形曲線快速地完成異形子彈的加工。綜上所述，異形子彈法是SHPB實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)常應(yīng)變率加載最為直接和有效的方法，但是異形子彈的快速組裝和更換是急需要解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有異形子彈難以在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)快速組裝，因此現(xiàn)有SHPB實(shí)驗(yàn)裝置很難根據(jù)待測(cè)材料現(xiàn)場(chǎng)組裝子彈來(lái)進(jìn)行常應(yīng)變率加載，所得到待測(cè)材料的動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不準(zhǔn)確的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種可以快速組裝的用于分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的組合式子彈。

實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種用于分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)的組合式子彈，包括子彈外殼、子彈內(nèi)殼、子彈頭、螺栓連接塊、螺栓及多個(gè)子彈段；所述的子彈內(nèi)殼包括上內(nèi)殼和下內(nèi)殼；所述的上內(nèi)殼和下內(nèi)殼的兩端均設(shè)有半圓形封堵板，上內(nèi)殼和下內(nèi)殼扣合連接，上內(nèi)殼和下內(nèi)殼兩端的半圓形封堵板分別形成圓形封堵板，其中一個(gè)所述的圓形封堵板中部設(shè)有螺栓穿過(guò)孔，另一個(gè)圓形封堵板中部設(shè)有子彈頭穿出孔，所述的多個(gè)子彈段均為空心圓柱體，所述的螺栓連接塊、多個(gè)子彈段及子彈頭依次安裝到子彈內(nèi)殼中，所述的子彈外殼緊密套裝在子彈內(nèi)殼外部，子彈內(nèi)殼通過(guò)穿入螺栓穿過(guò)孔內(nèi)的螺栓與螺栓連接塊連接。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：