Устройство для ударных испытаний

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬИИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 3376590/25-28 (22),06.01.82 (46) 23.06.83. Вюл. В 23 (72) А.В. Васильев, Л.В. Исакас, Э.Д. Молчанов, Д.Г, Суфня щв, и В.С. Ревнивцев (53) 620.178. 7 (088. B)

{56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 750368, кл. 601 М 7/00, 1980. .2. Авторское свидетельство СССР

9 607148, кл. 601 P 21/00, 1978 (прототип) . (54) (57) 1. УС 1РОЯСТВО ДЛЯ УДАРНЫХ

ИСПЫТАИИй,.содержащее соосно установленные ударный возбуднтель, мерный . стержень и дополнительный стержень, выполненный в виде конического концентратора напряжений, один торец которого находится в акустическом

„.SU.„1 247 А ця Q01 М 7 00 ° 601 P 21 00 контакте с торцом мерного стержня, а другой его торец служит для установки испытуемого изделия или контрольного акселерометра, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьвюния уровня воспроизводимых ударных ускорений, мерный и дополнительный стержни выполнены из материалов с разной акустической жесткостью и имеют сферические поверхности акусти-. ческого контакта, образуя акустическую линзу, при этом сфера выпуклостью обращена в сторону материала с меньшей акустической жесткостью.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что фокус акус тической линзы совпадает с вершиной конуса концентратора.

1024782

Изобретение относится к испыта тельной технике, в частности к устройствам для испытания различных объектов, в том числе изделий электронной техники,i на воздействие импульсной нагрузки. S

Известно устройство для ударных испытаний, содержащее саосно расположенные ударный возбудитель, мерный и находящийся с ним в акустическом контакте дополнительный стержень, íà 30 свободном торце которого размещаются испытуемое изделие н контрольный акселерометр (1)., Недостатком устройства является высокий уровень воспроизводимых удар- 5 ных ускорений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для ударных испытаний, содержащее соосно установленные ударный 2О возбудитель, мерный стержень и дополнительный стержень, выполненный в виде конического концентратора напряжений, один торец которого находится в акустическом контакте с торцом мерно- 25 го стержня, а другой его торец служит для установки испытуемого иэделия или контрольного акселерометра 2 J.

Недостатком известного устройства является то, что при прохождении ударной волны через конический концентратор происходит искажение ее лоского фронта, что ведет к ослаблеию передаваемой на изделие энергии плоской волны и снижению эффективности применения конического концентра-, тора напряжений.

Целью изобретения является повышение уровня воспроизводимых ударных ускорений.

Поставленная цель достигается тем„40 что в ударныхиспытаний,,содержащем соосно установленные ударный возбудитель, мерный стержень и дополнительный стержень, выполненный в виде конического концентратора напряжений, 45 один торец которого находится в акустическом контакте с торцом мерного стержня,а другой его торец служит для установки испытуемого изделия или контрольного акселерометра, мер" щ ный и дополнительный стержни выпол иены иэ материалов с разной акустической жесткостью и имеют сферичес кие поверхности акустического контак та, образуя акустическую линзу, при этом сфера выпуклостью обращена в сторону стержня иэ материала с мень.шей акустической жесткостью.

Фокус акустической линзы совпадает с вершиной конуса концентратора. 50

На чертеже изображено предлагаемое устройство для ударных испытаний.

Устройство содержит ударный возбудитель 1, мерный стержень 2 и дополнительный стержень выполненный в виде 65 конического концентратора 3 напряже» ний. Поверхность 4 акустического контакта торцов мерного стержня 2 и концентратора 3, выполненных из мате» риалов с различной акустической жест-. костью например сталь - латунь представляет собой часть сферы. Йа свободном торце концентратора 3- име» ется выемка 5 для установки испытуемого изделия 6. Сферическая поверхность 4 в зависимости от показателя преломления на границе соединяемых

>тел может быть обращена своей выпуклостью либо в сторону мерного стержня 2, либо в сторону концентратора 3 но обязательно в сторону материала с меньшей акустической жесткостью

Радиус сферической поверхности 4 и соотношение акустических жесткостей материалов выбраны нэ условия совпадения фокуса акустической линзы с вершиной конуса концентратора 3. Площадь свободногО торца концентратора выбирается наименьшей с тем, чтобы разместить испытуемый объект максимально близко к фокусу акустической линзы..

Устройс во работает следующим образом.

Воздействие импульсов силы от возбудителя 1 создает в мерном стержне 2 волну ударных напряжений, передний фронт которого, достигнув сферической поверхности 4, претерпевает преломление и фокусируется вблизи

)снования выемки 5. Ускорение OW, которое испытывает иэделие 6, при этом определяется а„=кц„ где Q -ускорение переднего фронта

fl волны ударных напряжений до преломления, а коэффициент k, являющийся мерой концентрации энергии, равен ,отношению площади свободного торца концентратора 3 к поверхности так называемого зрачка фокусирующей поверхности (в данном случае сферической поверхности 4).

Описываемое устройство с минкмаль ной потерей (порядка 4:5 на отражение) передает энергию, сообщаемую мерному стержню 2 ударным возбудителем 1, в связи с тем, что при преломлении волны ударных напряжений во время перехода сферической границы сохраняется синфазность переднего . фронта волны ударных напряжений по сравнению с экспоненциальными или конусными концентраторами. Кроме того, последние обладают большими габа- ритами, в то время, как длину рас сматриваемого концентратора, т.е. его фокусное расстояние, можно варьировать в сторону уменьшения.

Таким образом, использование акустической системы в описываемом устройстве для ударных испытанйй позво1024782

Составитель В. Финогенов

Редактор P. Цццика Техред A.ÁàáêíåÑ Корректор О. Тигор

Заказ 4383/39 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ляет повысить уровень"воспроизводимых ударных ускорений, действующий на испытуемое изделие, за счет уменьщения потерь передаваемой энергии без увеличения энергии ударного возбудителя.