Explosion Quantification Utilisation des barres de pression Hopkinson

Summary

Ce protocole détaille l’utilisation des barres de pression Hopkinson pour mesurer la charge d’explosion réfléchie à partir d’événements explosifs en champ proche. Il est capable d’interpoler un historique pression-temps en n’importe quel point d’une frontière réfléchissante et, en tant que tel, peut être utilisé pour caractériser pleinement les variations spatiales et temporelles de la charge produite.

Abstract

Champ proche mesure de la charge de l'explosion présente un problème à de nombreux types de capteurs, car ils doivent supporter des environnements très agressifs et être capable de mesurer des pressions allant jusqu'à plusieurs centaines de mégapascals. A cet égard, la simplicité de la barre de pression de Hopkinson a un avantage majeur en ce que tandis que l'extrémité de mesure de la barre Hopkinson peut supporter et être exposés à des conditions difficiles, la jauge de contrainte montée sur la barre peut être fixée à une certaine distance. Cela permet aux boîtiers de protection qui doivent être utilisés qui protègent la jauge de contrainte, mais ne pas interférer avec l'acquisition de la mesure. L'utilisation d'un réseau de barres de pression permet à la pression-temps historiques à certains points discrets à mesurer. Cet article décrit également la routine d'interpolation utilisée pour obtenir des histoires en temps de pression à des endroits un-instrumenté sur le plan de l'intérêt. Actuellement, la technique a été utilisée pour mesurer le chargement d'explosifs à l'air libre et enterré peu profondément dans divers sols.

Introduction

Caractériser la sortie de charges explosives a de nombreux avantages, à la fois militaire (défense contre enterré des engins explosifs improvisés dans les zones de conflit actuelles) et civile (conception de composants structurels). Ces derniers temps, ce sujet a reçu une attention considérable. Une grande partie des connaissances acquises a destiné à la quantification de la sortie de charges pour permettre la conception de structures de protection plus efficaces. Le principal problème ici est que si les mesures effectuées ne sont pas de la haute fidélité alors les mécanismes de transfert de charge dans ces événements explosifs restent floues. Cela conduit à des prob....

Protocol

1. Cadre rigide de réaction

1. Déterminer la distance mise à l' échelle à laquelle le test aura lieu en utilisant l' équation 1, où R est la distance du centre de l'explosif, et W est la charge de masse exprimée en une masse équivalente de TNT.
   Z = R / W ^1/3 (1)
2. Calculer impulsion maximale approximative cet arrangement va générer via la modélisation numérique (voir l' annexe A) ou des outils spécifiques tels que ConWep ^3.
   Note: L'utilisation de ConWep ³ est uniquement valable pour libre souffle d'air, si une estimation des pressions générées par les redevances enterrées est nécess....

Results

Un cadre rigide de réaction efficace doit être fournie. En testant le courant une impulsion impartie total de plusieurs centaines de Newton-secondes doit être combattue avec une déviation minimale. Une illustration de la trame de réaction rigide utilisé est donnée à la figure 1. Dans chaque trame un acier 'accepteur' plaque de 50 mm a été jeté dans la base des poutres transversales. Bien que non explicitement requis, ce qui permet une fixation aisée des cellules de charg.......

Discussion

En utilisant le protocole décrit ci-dessus, les auteurs ont montré qu'il est possible d'obtenir des mesures de haute fidélité de la charge très variable d'une charge explosive, en utilisant un tableau de Hopkinson barres de pression. Utilisation de la routine d'interpolation décrit les discrètes histoires en temps de pression peuvent être transformé en un front de choc continue qui est utilisable directement comme la fonction de chargement dans la modélisation numérique ou comme données de validation pour la sortie de c.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Capteur de charge	RDP	RSL0960	Ceci n’est qu’indicatif, le capteur de charge exact doit être capable de résoudre la charge requise
Plaque cible en acier / HPBs	Garratts  ;		Fabriqué sur commande
Jauge de contrainte	Kyowa	KSP-2-120-E4	À utiliser avec des HPB en acier
Cyanoacrylate	Kyowa	CC-33-A	Vérifier auprès du fabricant en fonction de la quantité de matériaux à utiliser
Oscilloscope numérique	TiePie	HS4 Handyscopes 16 bits  ;	6 utilisé en parallèle dans les tests de courant
Leighton Buzzard sable	Garside Sands	Garside 14/25	Sable de silice uniforme  ;