Name: Blast Ölçümü Hopkinson Basınç Barlar kullanma (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: Öğrenin patlama yüklemelerini Hopkinson basınç barları kullanarak yüksek çözünürlüklü ölçme yöntemini. Bu teknik, geleneksel ölçüm sınırlarının ötesindeki basınçları kaydederek patlama koruma mühendisliğinde benzersiz veriler sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, yayınlanan çalışmayı finanse ettiği için Savunma Bilim ve Teknoloji Laboratuvarı'na teşekkür etmek istiyor.

<ol><li>Esparza, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blast+measurements+and+equivalency+for+spherical+charges+at+small+scaled+distances%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">Blast measurements and equivalency for spherical charges at small scaled distances.</a> Int. J. Impact Eng. 4 (1), 23-40 (1986).</li>
<li>Kingery, C. N., Bulmash, G. ARBRL-TR-02555. Airblast parameters from TNT spherical air burst and hemispherical surface burst. , U.S Army BRL. Aberdeen Proving Ground, MD, USA. (1984).</li>
<li>Hyde, D. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHyde%2C+DW+%22Conventional+weapons+program+%28ConWep%29%22">Conventional weapons program (ConWep)</a>. , U.S Army Waterways Experimental Station. Vicksburg, MS, USA. (1991).</li>
<li>Randers-Pehrson, G., Bannister, K. A. ARL-TR-1310. Airblast loading model for DYNA2D and DYNA3D. , U.S Army Research Laboratory. Aberdeen Proving Ground, MD, USA. (1997).</li>
<li>Neuberger, A., Peles, S., Rittel, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Scaling+the+response+of+circular+plates+subjected+to+large+and+close-range+spherical+explosions.+Part+II%3A+Buried+charges%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">Scaling the response of circular plates subjected to large and close-range spherical explosions. Part II: Buried charges.</a> Int. J. Impact Eng. 34 (5), 874-882 (2007).</li>
<li>Xu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+inverse+approach+for+pressure+load+identification%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">An inverse approach for pressure load identification.</a> Int. J. Impact Eng. 37 (7), 865-877 (2010).</li>
<li>Pickering, E. G., Chung Kim Yuen, S., Nurick, G. N., Haw, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+response+of+quadrangular+plates+to+buried+charges%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">The response of quadrangular plates to buried charges.</a> Int. J. Impact Eng. 49, 103-114 (2012).</li>
<li>Bergeron, D. M., Trembley, J. E. Canadian research to characterize mine blast output. 16'th Int. Symp. on the Military Aspects of Blast and Shock, Oxford, UK, , (2000).</li>
<li>Hlady, S. L. Effect of soil parameters on landmine blast. 18'th Int. Symp. on the Military Aspects of Blast and Shock, Bad Reichenhall, Germany, , (2004).</li>
<li>Fourney, W. L., Leiste, U., Bonenberger, R., Goodings, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+loading+on+plates+due+to+explosive+detonation%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+on+Blasting+and+Fragmentation%22%5BJournal%5D)">Mechanism of loading on plates due to explosive detonation.</a> Int. J. on Blasting and Fragmentation. 9 (4), 205-217 (2005).</li>
<li>Anderson, C. E., Behner, T., Weiss, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mine+blast+loading+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">Mine blast loading experiments.</a> Int. J. Impact Eng. 38 (8-9), 697-706 (2011).</li>
<li>Fox, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+response+of+small+scale+rigid+targets+to+shallow+buried+explosive+detonations%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">The response of small scale rigid targets to shallow buried explosive detonations.</a> Int. J. Impact Eng. 38 (11), 882-891 (2011).</li>
<li>Ehrgott, J. Q., Rhett, R. G., Akers, S. A., Rickman, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+fabrication+of+an+impulse+measurement+device+to+quantify+the+blast+environment+from+a+near-surface+detonation+in+soil%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Techniques%22%5BJournal%5D)">Design and fabrication of an impulse measurement device to quantify the blast environment from a near-surface detonation in soil.</a> Experimental Techniques. 35 (3), 51-62 (2011).</li>
<li>Pope, D. J., Tyas, A. Use of hydrocode modelling techniques to predict loading parameters from free air hemispherical explosive charges. 1st Asia-Pacific Conference on Protection of Structures Against Hazards, Singapore, , (2002).</li>
<li>Clarke, S. D., et al. Repeatability of buried charge testing. 23rd Int. Symp. on the Military Aspects of Blast and Shock, Oxford, UK, , (2014).</li>
<li>Clarke, S. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+large+scale+experimental+approach+to+the+measurement+of+spatially+and+temporally+localised+loading+from+the+detonation+of+shallow-buried+explosives%5BTitle%5D)+AND+%22Meas+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">A large scale experimental approach to the measurement of spatially and temporally localised loading from the detonation of shallow-buried explosives.</a> Meas Sci Technol. 26, 015001(2015).</li>
<li>Hopkinson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Method+of+Measuring+the+Pressure+Produced+in+the+Detonation+of+High+Explosives+or+by+the+Impact+of+Bullets%5BTitle%5D)+AND+%22Philos.+Trans.+R.+Soc.+%28London%29+A%22%5BJournal%5D)">A Method of Measuring the Pressure Produced in the Detonation of High Explosives or by the Impact of Bullets.</a> Philos. Trans. R. Soc. (London) A. 213, 437-456 (1914).</li>
<li>Rigby, S. E., Tyas, A., Fay, S. D., Clarke, S. D., Warren, J. A. Validation of semi-empirical blast pressure predictions for far field explosions - is there inherent variability in blast wave parameters?. 6th Int. Conf. on Protection of Structures against Hazards, Tianjin, China, , (2014).</li>
<li>Rigby, S. E., Tyas, A., Bennett, T., Clarke, S. D., Fay, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+negative+phase+of+the+blast+load%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+of+Protective+Structures%22%5BJournal%5D)">The negative phase of the blast load.</a> Int. J. of Protective Structures. 5 (1), 1-20 (2014).</li>
<li>Rigby, S. E., Fay, S. D., Tyas, A., Warren, J. A., Clarke, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Angle+of+incidence+effects+on+far-field+positive+and+negative+phase+blast+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+of+Protective+Structures%22%5BJournal%5D)">Angle of incidence effects on far-field positive and negative phase blast parameters.</a> Int. J. of Protective Structures. 6 (1), 23-42 (2015).</li>
<li>Tyas, A., Warren, J., Bennett, T., Fay, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+clearing+effects+in+far-field+blast+loading+of+finite+targets%5BTitle%5D)+AND+%22Shock+Waves%22%5BJournal%5D)">Prediction of clearing effects in far-field blast loading of finite targets.</a> Shock Waves. 21 (2), 111-119 (2011).</li>
<li>Tyas, A., Watson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+study+of+the+effect+of+spatial+variation+of+load+in+the+pressure+bar%5BTitle%5D)+AND+%22Meas+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">A study of the effect of spatial variation of load in the pressure bar.</a> Meas Sci Technol. 11 (11), 1539-1551 (2000).</li>
<li>Tyas, A., Watson, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+investigation+of+frequency+domain+dispersion+correction+of+pressure+bar+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Impact+Eng%22%5BJournal%5D)">An investigation of frequency domain dispersion correction of pressure bar signals.</a> Int. J. Impact Eng. 25 (1), 87-101 (2001).</li>
<li>NATO Standardisation Agency. Procedures for evaluating the protection level of logistic and light armoured vehicles. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Allied+Engineering+Publication+%28AEP%29+55%22">Allied Engineering Publication (AEP) 55</a>. 2, 2, (2011).</li>
<li>Elgy, I. D., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aElgy%2C+ID+%22UK+ministry+of+defence+technical+authority+instructions+for+testing+the+protection+level+of+vehicles+against+buried+blast+mines%22">UK ministry of defence technical authority instructions for testing the protection level of vehicles against buried blast mines</a>. , Defence Science and Technology Laboratory. UK. (2014).</li>
<li>Clarke, S. D., et al. Finite element simulation of plates under non-uniform blast loads using a point-load method: Buried explosives. 11th Int. Conf. on Shock & Impact Loads on Structures (SILOS), Ottawa, Canada, , (2015).</li>
<li>Rigby, S. E., et al. Finite element simulation of plates under non-uniform blast loads using a point-load method: Blast wave clearing. 11th Int. Conf. on Shock & Impact Loads on Structures (SILOS), Ottawa, Canada, , (2015).</li>
<li>Hallquist, J. O. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHallquist%2C+JO+%22LS-DYNA+theory+manual%22">LS-DYNA theory manual</a>. Livermore Software Technology Corporation, CA, USA, , (2006).</li>
<li>Fay, S. D., et al. Capturing the spatial and temporal variations in impulse from shallow buried charges. 15th Int. Symp. on the Interaction of the Effects of Munitions with Structures (ISIEMS, Potsdam, Germany, , (2013).</li>
<li>Fay, S. D., et al. Measuring the spatial and temporal pressure variation from buried charges. 23rd Int. Symp. on the Military Aspects of Blast and Shock, Oxford, UK, , (2014).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

yazarlar yukarıda özetlenen protokolü kullanarak onu Hopkinson basınç çubuklarının bir dizi kullanarak, bir patlayıcı şarjla derece değişen yükleme yüksek sadakat ölçümleri elde etmek mümkün olduğunu göstermiştir. ayrık basınç-zaman geçmişleri enterpolasyon rutin olabilir özetle kullanılarak sayısal modelleme veya bu tür modellerin çıkışı için doğrulama verisi olarak yükleme fonksiyonu olarak doğrudan kullanışlı bir sürekli şok ön dönüştürülecektir. gömülü ücretleri kullanırken protokol 5. b...

patlayıcı çıktı karakterize hem (mevcut çatışma bölgelerinde patlayıcı doğaçlama gömülü karşı savunma) askeri ve sivil (yapısal bileşenler tasarlama), pek çok faydaları vardır. Son zamanlarda bu konu oldukça dikkat çekmiştir. toplanan bilgilerin çok daha etkili koruyucu yapıların tasarım sağlamak için ücretleri çıktı ölçümü amaçlamıştır. Burada asıl mesele yapılan ölçümler yüksek sadakat değilse o zaman bu patlayıcı olaylarda yük transferi mekanizmaları tam olarak bilinmemektedir olmasıdır. Bu da doğrulama için bu ölçümler kullanan sayısal modeller doğrulama sorunlara yol açar. Yakın alan dönem ölçekli mesafeler, Z, daha az ~ 1 m / Z = R / 1/3 W, R, patlayıcı mesafesinde merkezi olan 1/3 kg daha ve W patlamalar tanımlamak için kullanılır yük kütlesi olarak ifade edilirTNT eşdeğer bir kitle olarak. Bu rejimde yükleme genellikle yüksek uzaysal ve zamansal düzgün olmayan yükleri çok yüksek büyüklükte, ile karakterizedir. Sağlam enstrümantasyon dolayısıyla yakın alan yükleyici ile bağlantılı aşırı baskılara ölçmek için gereklidir. Ölçekli mesafeleri Z at &lt;0.4 m / 1/3 kg patlama parametrelerinin doğrudan ölçümleri olmayan ya da çok az 1 ve bu aralık için yarı ampirik tahmini veriler parametrik çalışmalar neredeyse tamamen dayanır ya vardır. Bu yazarın amaçlanan kapsamı dışındadır Kingery ve Bulmash 2, tarafından verilen yarı ampirik tahminler kullanarak içerir. Bu tahminler 3,4 dayalı araçlar yükleme mükemmel birinci dereceden tahminlerine izin iken onlar tamamen güncel araştırma odağı olan yakın saha olayları, mekaniği yakalamak yok. Yakın alan patlama ölçümleri son zamanlarda sahip outp miktarının üzerinde duruldugömülü ücretleri ut. Kullanılan yöntemler, küresel dürtü ölçümü 8-13 doğrudan bir yapısal hedefe 5-7 kaynaklanan deformasyondan değerlendirmek değişir. Bu yöntemler, koruyucu sistem tasarımlarının doğrulanması için değerli bilgiler sağlayabilir ancak tam yük transferi mekaniği soruşturma yeteneğine sahip değildir. Test tarafından oluşturulan bu tür mezar derinliğini kontrol veya şok ön hiçbir doğal şekli sağlanması gibi pragmatik nedenlerle, ya da yakın tam ölçekli (&gt; 1/4) için her iki laboratuvar ölçekler (1/10 tam skala) de yapılabilir kapsüller yerine çıplak ücretleri 14 kullanımı. Gömülü ücretleri ile toprak koşulları son derece test 15 tekrarlanabilirliği garanti etmek için kontrol edilmesi gerekir. Şarj serbest hava yerleştirilir veya gömülü olup olmadığını bağımsız olarak, ortaya çıkan patlama ölçmede en temel sorunu enstrümantasyon deplo tarafından yapılan ölçümlerin geçerliliğini sağlamak olduğunuyed. Tasarlanmış test cihazının 16 sabit bir &#39;sert&#39; hedef plakası barlar uçları sadece tam yansıyan baskıları kaydedebilirsiniz sağlamak iken aynı zamanda Hopkinson basınç çubukları 17 (HPBs) korumak için kullanılır. Sert bir hedef &#39;serbest alanın&#39; ölçümleri 18-20 daha doğru ve olayın daha tekrarlanabilir, ya da gelen yazarlar, daha önce yansıyan basınç ölçümünün göstermiştir. Bu plakanın geometri hedef kenarı 21 civarında temizleyerek veya akış tarafından oluşturulan herhangi bir basınç tahliye olmayacağı şekildedir. Bu yeni test cihazı 1/4 ölçeğinde inşa edilmiştir. defin koşulları ve patlayıcı üzerinden bu ölçek sıkı kontrolünde 25 mm&#39;lik bir gömü derinliğinde, 78 g küçülttüm 5 kg tam ölçekli şarj büyüklüğü ile, sağlanabilir.

<table><tbody><tr><td>Yük Hücresi</td><td>RDP</td><td>RSL0960</td><td>Bu sadece gösterge niteliğindedir, tam yük hücresi gerekli yüklemeyi çözebilmelidir</td></tr><tr><td>Çelik hedef plakası / HPB'ler</td><td>Garratts&nbsp;</td><td></td><td>Sipariş üzerine üretilmiştir</td></tr><tr><td>Gerinim ölçer</td><td>Kyowa</td><td>KSP-2-120-E4</td><td>Çelik HPB'lerle kullanım için</td></tr><tr><td>Siyanoakrilat</td><td>Kyowa</td><td>CC-33-A</td><td>Kullanılacak mar malzemesine bağlı olarak üreticiyle kontrol edin</td></tr><tr><td>Dijital Osiloskop</td><td>TiePie</td><td>HS4 16-bit Handyscopes&nbsp;</td><td>6 akım testinde paralel olarak kullanılır</td></tr><tr><td>Leighton Şahin kumu</td><td>Garside kumları</td><td>Garside 14/25</td><td>Üniforma silis kumu&nbsp;</td></tr></tbody></table>

blast Ölçümü hopkinson basınç barlar kullanma

Blast Quantification Using Hopkinson Pressure Bars

onlar çok agresif ortamlara tahammül ve megapascal yüzlerce kadar basınç ölçmek mümkün olması gerektiği gibi yakın alan patlama yükü ölçümü birçok sensör tiplerine bir sorunu sunar. Bu bağlamda Hopkinson basınç çubuğunun basitlik Hopkinson çubuğun ölçüm ucu dayanabilir ve zor koşullara maruz iken, gerilim ölçer bazı mesafe uzak yapıştırılmış olabilir bara monte edilmiş büyük bir avantaja sahiptir. Bu koruyucu kılıflar gerilme ölçer korumak ancak ölçüm edinimi karışmaz hangi kullanılmak üzere izin verir. sıkıştırma bıçaklarının bir dizinin kullanımı ayn bilinen noktalarda basınç-zaman geçmişleri ölçülmesini sağlar. Bu makalede ayrıca ilgi düzleminde un-instrumented yerlerde basınç-zaman geçmişlerini türetmek için kullanılan interpolasyon rutin açıklar. Şu anda teknik serbest havada yüksek patlayıcılar gelen yükleme ölçmek için kullanılır olmuştur ve çeşitli topraklarda sığ gömülü.

Etkin bir şekilde sert bir tepki çerçevesi temin edilmesi gerekmektedir. Mevcut birkaç yüz Newton saniyelik toplam kazandırılan dürtü testinde minimum bükülmeyle karşı gerekmektedir. Kullanılan sert Reaksiyon çerçevesinin bir örneği Şekil 1 &#39;de verilmiştir. Her bir çerçeve içinde bir 50 mm çelik&#39; alıcı &#39;plaka çapraz kirişlerin tabanına döküm olmuştur. açıkça gerekli değil iken, bu yük hücreleri / hedef plakasının kolay sabitleme için izin verir ve beton kiriş...

Bu protokol, yakın alan patlayıcı olaylarından yansıyan patlama yükünü ölçmek için Hopkinson basınç çubuklarının kullanımını detaylandırır. Yansıtıcı bir sınır üzerindeki herhangi bir noktada bir basınç-zaman geçmişini enterpolasyon yeteneğine sahiptir ve bu nedenle, üretilen yüklemedeki uzamsal ve zamansal varyasyonları tam olarak karakterize etmek için kullanılabilir.

Blast Ölçümü Hopkinson Basınç Barlar kullanma

Near-field blast load measurement presents an issue to many sensor types as they must endure very aggressive environments and be able to measure pressures ...

Bu deneyin genel amacı, patlayıcı bir yükün yakınında oluşan son derece agresif ortamdaki basıncın mekansal ve zamansal dağılımını doğru bir şekilde ölçmektir. Bu yöntem, iletilen yükün kesin formu ve patlayıcı tipi ile şekli gibi faktörlerin iletilen yükü nasıl etkilediği gibi patlama koruma mühendisliği alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, geleneksel ölçüm yaklaşımlarının sınırlarının ötesindeki basınçları kaydetmemize olanak tanımasıdır.Bu yöntem serbest hava patlamaları hakkında bilgiler sağlayabilse de, gömülü veya su altı yükleri gibi diğer olaylara da uygulanabilir. Bu yöntem fikrini ilk olarak tek bir Hopkinson basınç çubuğu kullanarak denedik ve kısa süre sonra verileri doğru şekilde yakalamak için geniş bir diziye ihtiyaç duyulduğunu fark ettik. Başlamak için, ConWep gibi bir yazılım analizi kullanarak test çerçevesi düzenlemesinin oluşturacağı yaklaşık maksimum impulsu hesaplayın.Gömülü yükler için bu süreç daha az doğrudan bir işlemdir, çünkü toprak, patlayıcılar ve hedef plaka arasındaki etkileşimi modellemek için daha gelişmiş sayısal teknikler gerektirir. Test çerçevesinin üretimi ve yük hücrelerine ilişkin ayrıntılar metin protokolünde sunulmuştur. Dağılımı en aza indirmek için yüklenen yüze mümkün olduğunca yakın olacak şekilde, gerinim ölçerin yerleştirileceği Hopkinson basınç çubukları üzerindeki konumu belirleyin.Bu düzenekte, hedef plakanın kalınlığı ve çubukların yerleştirilmesi için gereken manevra kabiliyeti, ölçerlerin yüklü yüzeyden 250 milimetre uzağa kurulmasıyla sonuçlanır. Olayı yakalamak için gereken hesaplanan çubuk yarıçapı bu durumda beş milimetredir. Yapısal bütünlükten ödün vermeyen en dar uzaysal çözünürlükteki çubukları kullanın.Bu durumda mesafe 25 milimetredir. Daha fazla ayrıntı metin protokolünde sunulmuştur. Başlamak için, siyanoakrilat kullanarak yarı iletken gerinim ölçerleri önce Hopkinson basınç çubuklarına, ardından yük hücrelerine sabitleyin.Gerekirse yük hücrelerini kullanarak hedef plakayı sabit reaksiyon çerçevesine yerleştirin. Sinyal kalitesinin artırılması için tüm kabloların iyi topraklandığından emin olun. Kablolama, patlama alanının dışındaki bir osiloskoba bağlanacak kadar uzun olmalıdır.Herhangi bir ekranlı kablo yeterli sinyali taşımalıdır. Şimdi, Hopkinson basınç çubuklarını bar tertibatı alıcısına asın. Yüklü ucu hedef plakadaki doğru delikten geçirin ve Hopkinson basınç çubuklarını distal uçlarına vidalanmış somundan serbestçe sarkıtın.Bir su terazisi kullanarak, çubukları dikey konuma getirmek ve yüzeylerini hedef plaka ile aynı hizaya getirmek için somunları ayarlayın. Şimdi, voltajı osiloskop sınırları içinde tutmak için koşullandırma devresindeki ayarlı direncin trim ayarını deneme yanılma yoluyla yapın. Amplifikatör kutuları tarafından rapor edilen her kanaldaki dengesizlik okumasını sıfırlayın.Ardından, yükseltilmiş ölçer çıkışını uygun bir dijital osiloskoba bağlayın. Osiloskobu 1,56 megahertz örnekleme frekansı ve 28,7 milisaniye kayıt süresi şeklinde yapılandırın ve tetikleme öncesi süresini 3,3 milisaniye olarak ayarlayın. Toplamda 22 ölçer bağlanmalıdır; bunların 17'si Hopkinson basınç çubuklarından, dördü yük hücrelerinden ve biri de kopma telinden olmalıdır.Her bir göstergeden voltaj ve zaman değerlerini kaydedin. Kaydı, kopma telindeki voltaj artı veya eksi 100 milivolt gibi bir pencere dışı değeri aştığında tetiklenecek şekilde ayarlayın. Serbest hava yükleme testi durumunda, yükü hedef plakanın altında doğru açıklıkta, bu durumda 200 milimetrede asmak için ince bir tahta şerit kullanın.Geçerli okumalar sağlamak için yükü, ölçüm dizisiyle eş eksenli olarak konumlandırın. Gömülü yük testindeki kritik unsur, toprak yatağının hazırlanması ve gömme işlemidir. Tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için hassasiyet gereklidir.Ardından, atış alanını kapatın. Atış sırasında alanın temiz olduğundan emin olmak için nöbetçiler yerleştirin. Şimdi, serbest hava şarjı ateşlemeden hemen önce, koparma telini detonateye bağlayın ve bir elektrikli detonatörü tabandan şarjın yarısına kadar yerleştirin.Şimdi, ateşleme noktasına gidin ve cihazların çalışır durumda olduğunu doğrulayın. Ardından, koparma teline güç verin. Şimdi, ateşleme işlemine devam etmenin güvenli olduğunu nöbetçilere kontrol ettiğinizden emin olun.Ardından, patlayıcıları ateşleyin. Detonasyondan sonra, test alanını güvenli hale getirin, verileri indirin ve yedekleyin. Bu aşamada gereken adımları tanımlayan bir protokol yazılırken, veri işlemenin tam olarak aynı metodoloji kullanılarak hızlıca gerçekleştirilmesini sağlamak amacıyla geliştirilmiş bir Matlab betiği de kullanıma sunulmaktadır.Ham veri dosyalarındaki verileri, dosya adına çift tıklayıp ardından İçe Aktarma Sihirbazı'nda Bitir'e tıklayarak Matlab'a aktarın. Sonrasında, interpolasyon Matlab betiğini açın. Kodun ağ oluşturma bölümünde, ağı değiştirerek interpolasyonun gerçekleştirileceği düzenli bir ızgara tanımlayın.Gelecekteki tüm sayısal modellemelerde aynı çözünürlüğü kullanın. Bu kritik adım, ayrık verileri 2B bir haritaya dönüştürür. Betik, tüm Hopkinson basınç çubuğu basınç izlerini zaman açısından kaydıracaktır.Zaman kayması, interpolasyon rutininin herhangi bir zamanda şok cephesini başarıyla belirleyebilmesi için gereklidir. Şimdi, tüm maksimum basınçlar senkronize olacak şekilde her bir radyal diziden gelen verileri hizalayın. Ardından, ızgara üzerindeki belirli bir ilgi noktasının yarıçapını, r, ve açısını, beta, hesaplayın.Mevcut yarıçapın ilgi noktasına en yakın iki Hopkinson basınç çubuğu dizisine 1D interpolasyon uygulayın. Örneğin, 45 derecede interpolasyon X, X ve Y, Y dizilerini kullanacaktır. Şimdi, iki basınç arasındaki doğrusal ilişkiyi açıya göre interpole edin.Örneğin, 45 derecede, %50X, X ve %50Y, Y kullanın. Ardından, şok varış zamanının kübik interpolasyonuna dayanarak her konum için basınç zaman geçmişini zaman kaydırmasıyla düzenleyin. Sonuç olarak, tamamen interpole edilmiş bir basınç zaman geçmişi elde edilir. Minimal sapma ile birkaç yüz Newton-saniyeye dayanabilen etkili bir şekilde rijit bir reaksiyon çerçevesi, 100 milimetrelik yumuşak çelik bir hedef plaka kullanılarak tasarlanmıştır.Bu çerçeve 500 Newton-saniye'ye kadar olan testlere dayanmıştır. Beş milimetre yarıçaplı 3,25 metre uzunluğundaki çubukların kullanıldığı, 2D dizi şeklinde yapılandırılmış 17 Hopkinson basınç çubuğu ile tek bir test gerçekleştirilmiştir. Aralıklar 25 milimetre olarak ayarlanmıştır.Bu test için gerinim ölçer, yüklü yüzeyden 0,25 metre uzağa yerleştirilmiştir. Doygun toprak içine gömülmüş bir patlayıcı infilak ettirilmiştir. Tüm parsellere ortak, merkezi bir Hopkinson basınç çubuğuna sahip dört radyal dizinin her birinden elde edilen veriler, basıncın radyal mesafe ile yavaşça azaldığı çok net bir şok cephesini göstermektedir.Kaydedilen basınç-zaman geçmişleri daha sonra 2D interpolasyon rutininden geçirilmiştir. Hedef plaka üzerine etki eden interpole edilmiş basınç, şok cephesinin varışında 20 milisaniyelik bir gecikme göstermektedir. Şok cephesi, şok dalgasının şarj ile hedef plaka arasındaki mesafeyi katetmesi için geçen süredir.Yüklemenin asimetrik doğası özellikle 0,22 milisaniyede belirgindir. Detonasyondan sonraki 0,3 milisaniyeye gelindiğinde, şok önü tüm eksenler boyunca neredeyse simetrik hale gelmiştir. Düzenek devreye alındığında, günde altı adede kadar serbest hava testi gerçekleştirilebilir.Toprağın hazırlanmasındaki ek karmaşıklık nedeniyle, gömülü yüklerin kullanıldığı bir testle bu sayı büyük ölçüde azalır. Bu kadar yüksek çözünürlüklü ölçümlerin mümkün olduğu ilk seferdir. Sonuç olarak, artık test geometrisindeki varyasyonların neden olduğu yükleme biçimindeki farkı ölçebiliyoruz.Geliştirilen sayısal rutin, yüklemeyi görselleştirmek ve ardından bu yüklemeyi, yapıların patlayıcı detonasyonlara verdiği yanıtın modellenmesinde ilk adım olarak sayısal modellerde doğrudan uygulamak için oldukça güçlü bir yol sunmaktadır. Mevcut testten elde edilen veriler, yeni nesil sayısal modelleri geliştirmek, probleme dair anlayışımızı artırmak ve kendimizi patlayıcı blastlara karşı koruma yeteneğimizi geliştirmek için benzersiz doğrulama verileri sağlamıştır.

blast-quantification-using-hopkinson-pressure-bars

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bir roman dürtüsel hücre basınçlandırma deneme patlama-indüklenen travmatik beyin hasarının hücresel / moleküler mekanizmalarının araştırılması için bir Kolsky çubuğu aygıtı kullanılarak geliştirilmiştir.

Travmatik Beyin Hasarı Eğitim için Nöronal Hücre Dürtüsel Basınçlandırma

Bu çalışma, yumuşak biyomalzemeler (beyin, karaciğer, tendon, yağ, vs.) tek eksenli dinamik mekanik yanıtını elde etmek için bir deney birleştiğinde-sonlu eleman simülasyon metodolojisi koşuyor. Çünkü numunenin ortaya çıkan eksenli deneysel sonuçlar biyomalzemenin sonlu elemanlar analizinin iteratif optimizasyon ile simüle zaman tek eksenli gerçek gerilme-deformasyon davranışı hale getirildi Split-Hopkinson Basınç Bar testlerden elde edilen şişkin.

Yumuşak Biyomalzeme Yüksek Deformasyon Hızı Mekanik Tepki değerlendirilmesi için Coupled Deney-sonlu Eleman Modelleme Metodolojisi

Askeri uygulamalar için yüksek patlayıcıların gelişimsel testi, teorik hesaplamaları doğrulamak için küçük ölçekli formülasyon, güvenlik testi ve son olarak patlama performans testlerini içerir. Bu makale, patlama hızı ve patlama basıncının ölçümü ile ilgili tipik geliştirme testlerini paylaşacaktır.

Yüksek performanslı Patlayıcılar Araştırma ve Geliştirme

Biz 1 H uygulanmasını göstermektedir (15 N, αγ) sayısal ses, yüzeyin üzerindeki hidrojen atomlarının yoğunluğunu değerlendirmek ve katı maddelerin bir ara yüzey katmanında 12 C rezonans nükleer reaksiyon analizi (NRA). 2 / Si (100) yığınlar bir Pd (110) tek kristal ve SiO yüzeye yakın hidrojen derinlik profilleme tarif edilmektedir.

Nükleer Reaksiyon Analizi Derinlik Profiling yoluyla Yüzey ve Arayüz Katmanlar ve Dökme Malzeme Hidrojen Konsantrasyonları miktar tayini

Burada, yüksek sıcaklık ters normal plaka etkisi ve kombine basınç-makaslama plaka etkisi yürütmek için yeni bir yaklaşım detaylı bir protokol mevcut. Yaklaşım ısıya dayanıklı bir sabot ön uç istenilen sıcaklık için düzenlenen bir örnek ısıtmak için bir makat uç direnç bobin ısıtıcı kullanımı içerir.

Yüksek sıcaklık Normal yürütülmesi de basınç-makaslama plaka etkisi deneyler makat uç Sabot kalorifer sistemi ile kombine

Bu kağıt birincil patlama travmatik beyin hasarı roman modeli açıklar. Sıkıştırılmış hava tahrikli şok tüpü vitro fare hipokampal dilim kültürler için tek bir şok dalgası ortaya çıkarmak için kullanılır. Bu tekrarlanabilir beyin doku hasarı ile yüksek üretilen iş üreten bir basit ve hızlı bir protokoldür.

Patlama travmatik beyin hasarı roman Vitro modeli

Burada, hücre ve dokularda nano ve mikro girinti aracı olarak işletilen atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sunuyoruz. Cihaz, numunenin 3D yüzey topografisini ve hücre duvarı Young 'ın modüllerinin yanı sıra Turgor basıncını da içeren mekanik özelliklerini eşzamanlı olarak satın almayı sağlar.

Santral hücreleri ve bitki dokularının mekanik özelliklerini ve Turgor basıncını ölçmek için Atomic Force Microkopi kullanımı

Burada, hafif ila orta dereceli travmatik beyin hasarının nörobiyolojik ve patofizyolojik etkilerini araştırmak için kemirgenler için bir patlama dalgası modeli protokolü sunuyoruz. Patlamaya bağlı hafif ila orta dereceli travmatik beyin hasarının güvenilir ve tekrarlanabilir bir şekilde üretilmesini sağlayan basınç sensörleriyle donatılmış, gazla çalışan, tezgah üstü bir kurulum kurduk.

Kemirgenlerde Kapalı Başlı Hafif Travmatik Beyin Hasarının Preklinik Değerlendirmesi için Düşük Yoğunluklu Patlama Dalgası Modeli

Burada, fareler kullanılarak tekrarlanan düşük yoğunluklu patlama maruziyetleri üretmek için yöntemler sunulmaktadır.

Farelerde Yüksek Derecede Tekrarlayan Düşük Seviyeli Patlama Maruziyetinin Modellenmesi

Bu protokol, farelerde oküler, beyin ve omurilik travmaları dahil olmak üzere kapalı sistem merkezi sinir sistemi (CNS) yaralanmalarını indüklemek için tasarlanmış özel bir aşırı basınçlı hava sistemini açıklar. Bu protokolün amacı, araştırmacıların benzersiz CNS travma çalışmaları için sistemi kolayca uyarlamaları ve genişletmeleri için bir çerçeve sağlamaktır.

Odak, Kapalı Sistem Merkezi Sinir Sistemi Yaralanması Sistemi

Öğrenin patlama yüklemelerini Hopkinson basınç barları kullanarak yüksek çözünürlüklü ölçme yöntemini. Bu teknik, geleneksel ölçüm sınırlarının ötesindeki basınçları kaydederek patlama koruma mühendisliğinde benzersiz veriler sağlar.

Blast Ölçümü Hopkinson Basınç Barlar kullanma

Daha fazla video keşfet