XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020
ИССЛЕДОВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНОЙ УДАРНОЙ ВОЛНЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЗРЫВА ПРОВОДНИКА
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
В исследованиях высокоскоростных процессов, в частности, определение параметров ударных волн (УВ), генерируемых электрическим взрывом проводников (ЭВП), широкое применение находят устройства, работоспособность которых основана на пьезоэлектрическом эффекте [1]. К достоинствам таких пьезоэлектрических устройств надо отнести его дешевизну, простоту, как в изготовлении, так и в использовании, а также то, что измерение воздействий на него со всех сторон может производиться одновременно и в одной точке. Другим источником информации служит высокоскоростное пластическое деформирование металлических образцов в виде трубчатых и пластинчатых датчиков [2-3].
Целью представленной работы является разработка конструкции и апробирование работоспособности устройства, предназначенного для определения параметров ударной волны (УВ), принцип действия которого основывается на синтезе явлений пластического деформирования пластинчатого датчика и поляризации пьезоэлектрического элемента.
На (рис.1a) представлена структурная схема экспериментальной установки исследования давления воздушной ударной волны, возбуждаемой электрическим взрывом металлического проводника в разрядной камере, на выходе щелевого сопла. На (рис.1b) фотография пластинчатого датчика после осуществления процедуры пластического деформирования и регистрации генерируемого пьезоэлементом электрического напряжения. Белая стрелка у
казывает месторасположения пьезоэлектрического преобразователя в виде таблетки с реактивным стержневым волноводом.
В процессе проведенных экспериментов получены осциллограммы посредством пояса Роговского разрядного тока и импульса напряжения, генерируемого пьезопреобразователем давления. Используя, полученные в процессе экспериментов, образцы (рис.1b) и осциллограммы можно оценить значение скорости пластической деформации по формуле: и скорости распространения ударной волны при выходе из щелевого сопла. Оценка скорости пластической деформации пластинчатого датчика из алюминия составила , а скорость ударной волны (УВ) .
Таким образом, в работе рассмотрена конструкция устройства, предназначенного для определения параметров воздушной ударной волны (УВ), принцип действия которого основывается на синтезе явлений пластического деформирования пластинчатого датчика и поляризации пьезоэлектрического элемента и представлены результаты апробирования его работоспособности.
Литература.
1. Соловьев В.С. Электрические методы исследования быстропротекающих процессов М: Изд. МВТУ им. Баумана, - 1987, 157 с.
2. Благинин С.И., Суркаев А.Л. Исследование параметров ударной волны, генерируемой электрическим взрывом проводника в разрядной камере со щелевидным соплом//Fundamental and Applied Scientific Research/Open European Academy of Public Sciences (OEAPS Inc.). - 2019. - No. January : [International Scientific and Practical Conference (Berlin, Germany, 17 January 2019)]. - C. 18-25.
3. Благинин С.И., Суркаев А.Л. и др. Элементы информационно-измерительной системы для исследования параметров ударной волны электрического взрыва проводников с использованием методики пластического деформирования образцов // Технические науки: проблемы и решения: сб. ст. по материалам XX междунар. науч.-практ. конф. – № 2(18). – М., Изд. «Интернаука», 2019. – С. 73-79.