电磁式小型霍普金森杆装置的优化和应用

摘要

为了解决电磁式小型霍普金森杆装置加载速度不够高、加载应力波脉宽受限制等问题,对装置的电磁线圈发射系统、供能系统和结构进行改进和优化,提出了多级多绕式串并联线圈阵列发射结构,不但极大提高了子弹发射速度,加载应力波脉宽可方便调节,且简化了多级发射感应元器件结构;采用"锂电池+升压模块"结合电容组的两级储能结构设计,既提高了高电压安全性,又便于重复使用;此外,提出了一种便于杆件调节和对中的新型套管结构。基于上述三大部分的改进和优化,研制了调节范围广、集成度高、结构紧凑、安全便捷的电磁式小型霍普金森杆装置。借助研制的装置,对基于SLM金属3D工艺制得的316L不锈钢材料进行了动态力学性能测试,实验证明了该材料具有应变率敏感特性,应变率在5800s-1时,屈服强度比静态提高约60%,但是加工方向对动态力学性能影响不明显。