$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Sert Tepki Çerçeve
- Test R patlayıcı merkezine uzaklığı Denklem 1 kullanılarak gerçekleşecek hangi ölçekli mesafeyi belirlemek ve W kitle TNT eşdeğer kütlesi olarak ifade ücrettir.
Z = R / W 1/3 (1) - Bu düzenleme sayısal modelleme yoluyla üretecek yaklaşık maksimum dürtü hesaplayın (Ek A) ya da ConWep 3 gibi özel araçlar.
Not: gömülü ücretleri oluşturulan baskıların bir tahmin daha gelişmiş sayısal modelleme gerekli gerekli ise ConWep 3 kullanımı, ücretsiz hava patlamanın için geçerlidir. - Hedef plakası fazla 0.5 mm düzlem değiştirmelere oluşturmaz modelleme tahmin yükleme kontrol edin.
- modellemede yanlışlıklar hesaba 10 faktör tarafından hesaplanan yükleme artırmak ve gelecekteki denemesi için esneklik katmak içinting.
- 16 hesaplanan maksimum yükleme direnmek mümkün sert bir tepki çerçevesi tasarlayın. Bir Mühendisliği bölümünde ise, evde bu hesaplamalar; aksi takdirde Yapısal Mühendisi hizmetlerini ararlar.
- Sert tepki çerçeveleri tedarik imal ve yapısal mühendis tasarımlar çerçeveleri yüklemek için bir uzman yüklenici sözleşme.
- , Hedef plakası temin uzman çelik üretici sözleşme.
(Eğer kullanılıyorsa) plaka yük hücreleri üzerine monte edilmek üzere gerektiğini ve (3. bölümde tasarlanmış) HPBs için delikler monte etmeden önce plakası ile delinmiş gerekecektir unutmayın.

Test çerçevesi Şekil 1. şematik. (A) Genel düzenleme, (B) hedef plakasının planı, (C) hedef plakasının yakın çekim görünümü. Tonlar hedef plakanın yüzü ile aynı hizada oturup o Hopkinson basınç çubukları bar montaj alıcıdan asılır. Bu hedef plaka üzerine etkiyen tam yansıyan basınç kaydedilmesini sağlar. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
2. Yük Hücresi Tasarımı
- Temin ya da (eğer kullanılıyorsa) yük hücreleri imal. Bunlar in-house bir Wheatstone köprüsü oluşumuna yapıştırılmış gerilme ölçerler ile montaj plakaları kaynaklanmış kalın duvarlı hafif çelik boru kesitleri kullanılarak Şekil gösterildiği gibi evrensel (sıkıştırma / gerilim) strain-gauge teneke kutu modelleri-raf-off veya yerleşik olması Ya 2.
- yük hücreleri in-house fabrikasyon varsa, kalibrasyon için harici yüklenici gönderebilirsiniz.

In-house fabrikasyon yük hücreleri. (A) Yan yükseklik, (B) ucu yüksekliği Şekil 2. diyagramı. Koyu gri silindir yük altında suşları kalın bir duvar çelik boru olduğunu. Bu suş hiçbir rotasyon yükleme sırasında yaşanan gibi tek bir gerilme ölçer kullanılarak kaydedilir. Suş uygulanan stres geri ilgili olabilir yük hücresinin kalibrasyonu itibaren. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
3. Hopkinson Basınç Bar Tasarım
- , Kayıt süresini belirlemek
, Patlamanın tam yükleme yakalamak için gerekli. gereken minimum süre ilk basınç başak sonra, sıfıra dönmek için basınç sayısal modeli (bölüm 1.2) alınan zamandır. Burada, 1.2 msn kullanın. - DeciHPBs için seçim malzemesine de. Bu elastik dalga hızını etkiler,
Tarafından verilmiştir barda
nerede
olan Young modülü ve
yoğunluğudur. yüksek basınçlı şok ölçülmesi için, örneğin çelik gibi sert malzemeler kullanmak; nerede zayıf şok beklendiği gibi, böyle bir magnezyum alaşımından ya da naylon gibi daha az sert malzemeler kullanıyoruz. - gerinim ölçer dağılımını en aza indirmek için HPB yüklenme karşısında mümkün olduğunca yakın olmak, yerleştirilmiş olacağını HPB konumunu seçin. Hedef plakası mevcut kurulum kalınlığı ve yerde barlar sığdırmak için gerekli manevra kabiliyeti göstergeleri yalnızca yüklü yüzünden 250 mm yüklenebilir anlamına geliyordu.
- HP hesaplayınB uzunluğu kullanılarak gerekli
, nerede
strain ölçere HPB yüklenme yüzünden mesafe ve
(3.25 m). - kullanarak olayı yakalamak için yeterli bant genişliğine sahip için gerekli HPB yarıçapı belirleyin:
kHz
mm 22,23 (5 mm) HPB yarıçapıdır. - plaka üzerinde basınç dağılımı yakalamak için gerekli olan uzaysal çözünürlük karar. Birim hedef plaka yapısal bütünlüğünü korurken, genel olarak mümkün olduğu kadar yakındır. Geçerli çalışmada, 25 mm kullanın.
- HPBs bağlamaya hedef plakası delik açın (bu üretim sürecinin bir parçası olabilir). Yakın bir uyum witho gereklidirplaka ile temas eden HPBs ut. Burada, 17 delik çapraz şekil (Şekil 1b) delinmiş olan ile 0,5 mm toleransı kullanır.
- Bar montaj alıcısı (Şekil 3A) süspansiyon sağlamak için dişli uzak uçları için emin olun, HPBs (17) tedarik.
4. Deneysel Kurulum ve Veri Toplama
Not: Şekil 1 'de gösterildiği üzere, ve bir protokol Bölüm 1' de dizayn olarak tasarlanmıştır ve imal Reaksiyon çerçevesi, hedef plaka, yük hücreleri ve HPBs ile, montaj başlayabilir.
- HPBs (Şekil 3B) ve yük hücreleri, siyanoakrilat kullanarak tüm kablolama ile dünyanın sürekliliğini sağlamak için dikkatli olmak için yarı iletken gerilme ölçerler takın. HPBs için kullanılan Wheatstone köprüsünün bir örneği Şekil 3C 'de gösterilmiştir.
- Doğrulamak Tüm toprak kablolarının toprak devamlılığını sağlamak için eklenir. Peki topraklı test aparatı artıracaközellikle sinyal kalitesi.
- kablolama emin osiloskop bir patlama serbest bölge (ekranlı kablo yeterli sinyal bant genişliği olan kullanılmalıdır) de yerleştirilebilir olduğundan emin olmak için yeterince uzun olduğundan emin olun.
- Mevcut (Şekil 1C) ise isteğe bağlı yük hücreleri kullanılarak, sert tepki çerçevesine hedef plakası monte edin.
- Hedef plakası doğru delikten yüklenen ucu geçen çubuk montaj alıcısı, Hang HBPs. HPB dişli uzak ucu üzerine vidalanan bir somun serbestçe HPBs asın.
- Emin olun barlar bir su terazisi (buna göre alıcı ayarlama) kullanarak dikey bulunmaktadır.
- buna göre ayar somununu, HPBs yüzleri hedef plakası ile aynı seviyede olup olmadığını kontrol edin.
- Test sırasında osiloskopun sınırları içinde gerilimi tutmak için klima devresi (Şekil 3C) değişken direnç üzerinde Döşeme ayarlayın. deneme yoluyla bunu ve her kanal için denge aşımını ayarlamak amacıyla hatasıfıra amplifikatör kutuları dijital okuma görüldüğü gibi.
- Uygun bir dijital osiloskop güçlendirilmiş göstergesi çıkışını bağlayın. 3.3 msn ön tetik süresi ile bir örnekleme frekansı (1.56 MHz), kayıt süresi (28.7 msn) sahip yapılandırın.
- (Kendisi osiloskop içine kablolu) mola tel kanalında gerilimi 'out-pencere' aştığında tetiklemek için kayıt ayarlayın. Bağlı her göstergesi (toplam 22, 17 HPBs, 4 yük hücreli ve kırılma tel) ve zaman kayıt gerilimi.

Şekil 3: (a) Diyagram, hedef plaka, ayar konumunda HPB üzerinden (B) bölümünde, (c) Örnek Wheatstone köprüsü devresi monte edilmiş bir HPB arasında. İki gerilme ölçer, böylece Wheatstone köprüsü kullanılan ve Hopkinson bar eğilme c vardırdışarı ancelled. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
5. Patlayıcı hazırlık
- patlayıcı yük kütlesi karar ve stand-off testlerde kullanılmak üzere (75 mm 100 gr PE4).
- Ücretleri serbest havada veya başka bir ortamda (toprak, su, vb) içinde patlatıldı edilecek karar verin. 1 bodur silindir 24,25: serbest hava gömülü ücretleri ile standart bir 3 ise küresel şarj şekli normal kullanılmaktadır sınar.
- Serbest hava testleri için:
- Doğru Stand-off (75 mm) hedef plakasının altında ücret Askıya. ince bir ahşap şerit veya polietilen bir kağıda ücret koyarak bunu başarmak.
- Geçerli okumaları sağlamak için ölçüm dizisi ile birlikte eksenel yükü yerleştirin.
- serbest hava testleri fünye ile elektrik patlayıcıyı, kullanmak için içine yarım yerleştirilentabanından şarj edin. ateş ve zaman aralığı zaten güvenli hale getirilmiştir önce son anda bunu yapın.
- gömülü testler için:
- orta uygun bir kap Üretiyor. Topraklar için, mevcut test 1/4 ölçekli kapları 23 kullanır.
- Kullanılmak üzere toprak tipi ve jeoteknik koşullara bağlı karar: nem içeriği ve toprağın kuru yoğunluk, bkz ref 15 daha fazla ayrıntı için..
- test kullanmak için mezar derinliğine karar verin. Geçerli testler ¼ ölçekte yapılır olarak bu 25 mm mezar derinliği anlamına gelir genellikle tam ölçekli testte 100 mm'dir.
- İyice hedef nem içeriğine ulaşmak için uygun boyutlu bir yapım mikser kullanılarak toprak karıştırın. kum için gerekli karıştırma zamanı 10 dakikadır.
- küçük bir miktar kaldırılarak karışımın nem içeriğini kontrol edin ve toplam kütlesi hesaplamak için tartmak,
. Kuruçıkarıldı ve toprak, su kütlesinin hesaplamak için yeniden tartılır
. Jeoteknik nem içeriği, gravimetrik bir nem içeriği olarak belirtilir
. - tolerans devam içindeki nem içeriği ise, aksi takdirde toprak remix. ± 0.05-0.1% A tolerans geçerli çalışmalarında elde edilmiştir.
- Boş toprak kabı tartılır ve toprak yoğunluğu hesaplama kez tam (adım 5.4.7) etkinleştirmek için hacmi hesaplamak.
- konteyner giren toprağın kütlesi bilinen sağlanması, hedef yoğunluğunu garanti yeterince ince tabakalar halinde toprak, sıkıştırmak. Leighton Buzzard Kum 15 için, bu iki tabaka olarak yapılır.
- Kap dolduktan sonra, toprağın yoğunluğu içinde (±% 0,2) tolerans olup olmadığını kontrol edin. Leighton Buzzard Sand ile tüm testlerde hedef kuru yoğunluk 1.6 idiMg / m3. Kuru yoğunluğunu hesaplamak kullanarak
Ρ D kuru yoğunluğu, M kaba eklenmektedir toprağın toplam kütlesidir, V, toprak kap hacmi ve W nem içeriğidir. - yükün düzeltilmesi gömülme derinliğine (25 mm) üst yüzeyi ile yerleştirilmesini sağlamak için küçük bir delik ≈50 mm kazı.
- sigara içeriği bir elektriksiz patlayıcıyı yerleştirin ve toprak ikame sonra, kabın üst yüzeyi kesintisiz sağlamak için kabın yan uygun bir kanal kazı.
- Mezar derinliğini kontrol doğru, kazılan deliğe ücret ve patlayıcıyı yerleştirin. Geri kazılmış malzeme ile boşluğu doldurmak.
6. Ateşleme sırası
Not: protokol bölüm 5 ile üst üste küçük bir miktar nedeniyle nat oradatest ure. Ateşleme sırası riskini en aza indirmek amacı olmalıdır ve sadece uygun eğitilmiş personel tarafından yapılmalıdır.
- Serbest hava testleri için:
- Doğru Stand-off (75 mm) hedef plakasının altına şarj desteği sağlayacağız.
- aralığını kapatın. aralık fırınlama sırasında açık olmasını sağlamak için nöbetçiler dağıtın.
- enstrümantasyon destek co-eksenel yükü yerleştirin. patlatıcı için mola tel takın ve sorumlu patlayıcıyı yerleştirin.
- gömülü testler için:
- Ücret HPB diziye eş eksenli yerleştirilir ve böylece toprak kap yerleştirin.
- aralığını kapatın. aralık fırınlama sırasında açık olmasını sağlamak için nöbetçiler dağıtın.
- Break telini o yükün çevresine (bu gömülü ücrete patlama daha tekrarlanabilir zaman verir) etrafına sarılır sağlanması.
- noktayı ateş taşımak ve enstrümantasyon çalışan onaylayın.
- mola tel güç kaynağı. sentries kontrol edino ateş ile devam etmek güvenlidir.
- patlayıcı başlatın. Test alanı güvenli hale getirin.
- Indirin ve verilerinizi yedekleyin.
- Yeniden açık test aralığı.
1D HPB dizisi 7. Sayısal interpolasyon
- Matlab içine ham veri dosyalarından veri almak.
- Her çubuk için tepe basıncı Denklem 2 (Şekil 4B) ile merkez çubuğun tepe basıncı aynı zamanda geleceği şekilde radyal doğrultuda tüm veriler zaman kaydırmalı.
(2) - Şekil 4B bir radyal mesafede basınç enterpolasyon.
- (Varış süreleri arsa
) Tepe basınçları hizalamak ve veri (Şekil 4C) ile kübik denklem takılması için kullanılır. - varış süreleri uyacak şekilde interpolasyon verileri Zaman kayması, cinslerting sürekli şok ön (Şekil 4D).
- test verilerinin her set için tekrarlayın.

1D HPB dizi için Şekil 4. İnterpolasyon dizisi. (A) Orijinal veri, (B) zaman kaydırmalı veri, (C) ön varış zamanları şok, ve (D) nihai interpolasyon basınç zamanlı veri 16. Basınç süresi geçmişleri ayrık doğası açıkça orada beş gösterge konumların her zirve basınçları arasında hiçbir süreklilik olmak (A) görülebilir. (B) (aynı varış zamanı varsayılarak) bir radyal mesafede basınç enterpolasyon olarak en yüksek basınç ile hizalandığında mümkündür. tepe basıncında şok ön varış saatini hizalamak için gereken süre kayması kaydederek sh olarak hesaplanabilir(C) 'de, kendi. Bu daha sonra varış saati ve basınç süresi geçmiş (B) ve (C), (D) de görüldüğü gibi nihai interpolasyon basıncı. Vermesini zaman baskısı interpolasyon olmak herhangi bir radyal mesafe hesaplanır olanak bir büyük görmek için tıklayınız Bu rakamın sürümü.
2B HPB dizisi 8. Sayısal interpolasyon
Not: Matlab interpolasyon çalıştırmak için kullanılan kod, bu bölümde anılacaktır örnek sonuçları dosya ile birlikte temin edilmiştir.
- Matlab içine ham veri dosyalarından veri almak. Daha sonra örnek test verileri, test_data.mat dosyasına çift tıklayarak, ve için ithalat Sihirbazı 'Son'u tıklayın.
- interpolation2d.m Matlab komut dosyasını açın.
- Düzenli ızgara tanımlayın hangi interpolasyon olacak üzerindeörgü değiştirerek çalıştırın. Bu gelecekteki herhangi bir sayısal modelleme 26,27 mesh aynı çözünürlükte olduğundan emin olun. Bu kod '% örgü ayrıntıları' bölümünde yer almaktadır.
- interpolation2d.m Matlab komut dosyasını çalıştırın. Aşağıdaki adımlar kodda uygulanır ve netlik için burada listelenir.
- bütün HPB basınç izlerini Zaman kayması
(Denklem 2). Özgün veri için gösterilir
Aynı verilere zaman kaydırmalı Şekil 5C de Şekil 5B mm.
Not: Zaman kaydırma enterpolasyon rutin başarıyla herhangi bir zamanda şok ön bulmalarını sağlamak için gereklidir. Bu temelde tüm maksimum basınçlar hizaya böylece her radyal dizisi için veri hizalama içerir. - yarıçapı hesaplayın,
Ve Ang le,
Şekil 5A'da gösterildiği gibi, ızgara üzerinde ilgi konusu bir noktası için. - Geçerli yarıçapı için ilgi alanına en yakın iki HPB diziler 1D interpolasyon uygula
(için
enterpolasyon kullanmak istiyorsunuz
ve
diziler). - dayalı 2 basınçları arasında doğrusal enterpolasyon
(Yine bir
ağırlık% 50 olacaktır
ve% 50 12eq30.jpg "/> dizi hesaplanmış basınçları). - yük vermek için ızgara aralığı (bölge) tarafından interpole basıncı çarpılması ile anlık yük hesaplayın.
- anlık dürtü elde etmek için örnekleme zamanı adım yükü çarpın.
- (Toplam dürtü vermek için anlık dürtü toplanmasıyla) bütün yerlerde ve zamanlar için tekrarlayın.
- Şok varış saati (Şekil 5D) kübik interpolasyon dayalı her bir yer için basınç süresi geçmişini Zaman kayması.

2B HPB dizi için Şekil 5. İnterpolasyon dizisi. Kullanılan (A) İşaret sözleşmeler, (B) orijinal veri
mm, (C), zaman kaydırmalı veri412 / 53412eq36.jpg "/> mm ve her radyal yönde 16 (D) varış saatleri. Herhangi bir noktada basınç süresi geçmiş, hem radyal mesafe bağlıdır ve barlar 2B dizisi için ilgi çekici nokta bulunduğu kadran patlama mükemmel simetrik olsaydı. (C) 'de gösterildiği gibi şok cephesidir olduğu görülebilir (B) daha sonra (B) basınçlar. dikey çizgiler oluşturmak istiyorum 50 mm yerini ulaşır
İlk eksen.
Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.