【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及破冰，尤其涉及一種彈體侵徹破冰試驗裝置。
技術介紹
1、隨著全球氣候變化，極地冰蓋融化加速，對極地資源開發、海上運輸等構成挑戰。傳統的破冰船在與厚冰相互作用容易發生冰損事故，因此需要尋求新型的破冰技術，如彈體侵徹破冰方式。由于受到自然環境、彈體運動軌跡及姿態調整效果等影響，真實場景中彈體侵徹冰層前往往具有一定的初始侵徹角度。因此，探究不同侵徹角度下彈體侵徹破冰過程中的裂紋擴展模式及毀傷機理具有重要的研究價值，有助于提升破冰彈藥的效能、優化破冰彈體的結構設計、降低破冰成本、提高破冰效率。
2、傳統彈體高速侵徹破冰模型試驗往往通過一級或二級輕氣炮裝置實現，由于發射彈體的管道較長并與裝置的基座固定連接，故需要通過調整夾持冰板的角度進而實現不同侵徹角度下彈體對冰板的沖擊毀傷。
3、然而，調整并固定好不同傾斜角度的冰板后，需要同步調整高速攝像機的位置以保證能夠捕捉到冰板完整表面的裂紋擴展過程，試驗步驟繁瑣。
技術實現思路
1、有鑒于此，提供一種彈體侵徹破冰試驗裝置，用以解決冰板的傾斜角度調整不便，且需要同步調整高速攝像機，試驗步驟繁瑣。
2、本專利技術提供一種彈體侵徹破冰試驗裝置，包括機架、彈體發射組件、定位夾具、防護組件和圖像拍攝組件，所述機架具有用于放置樣品的水平測試面，所述水平測試面上形成有位于樣品下方的開口，所述彈體發射組件的底部為指向所述水平測試面設置的發射端，所述彈體發射組件在豎直水平面內與所述機架轉動連接，經由所述彈體發射組件的
3、進一步地，該裝置還包括平行于所述彈體發射組件的轉動平面且水平設置的橫梁，所述橫梁的兩端與所述機架固定連接，所述彈體發射組件與所述橫梁轉動且滑動連接；
4、該裝置還包括與所述機架固定連接且水平設置的支撐板，所述支撐板的中心位置處形成有開口，所述開口小于樣品設置。
5、進一步地，所述彈體發射組件包括槍管、子彈、轉動塊和壓縮氣源，所述槍管的內部形成有用于發射所述子彈的槍膛，所述槍管的底端為所述發射端，所述槍管的頂端與所述壓縮氣源的出氣端相連通，所述槍管與所述轉動塊固定連接，所述轉動塊與在豎直水平面內與所述機架轉動連接。
6、進一步地，所述槍管的側壁上開設有裝彈口，所述槍管的內部且位于所述裝彈口的下方位置處設置有用于彈性固定所述子彈的彈性件，所述彈體發射組件還包括套設于所述槍管上且與所述槍管滑動且密封連接的密封滑套，所述密封滑套可滑動至封閉所述裝彈口的位置處，所述槍管的側壁且位于所述彈性件的下方位置處開設有排氣口，所述槍管穿過所述轉動塊上開設的第一通孔設置。
7、進一步地，所述彈體發射組件還包括沿平行于所述槍管的轉動平面的水平方向與所述機架滑動連接的滑塊，所述轉動塊經由所述滑塊與所述機架轉動連接；
8、所述彈體發射組件還包括量角器和量角針，所述量角器與所述滑塊靠近所述轉動塊一側固定連接，所述量角器的中心點在所述轉動塊上的投影與所述轉動塊的轉動中心重疊，所述量角針與所述轉動塊靠近所述滑塊一側固定連接，所述量角針垂直于所述轉動塊的轉動方向設置。
9、進一步地，所述定位夾具包括安裝于所述機架的水平測試面上的x向固定件、y向固定件和z向固定件，所述x向固定件被配置為沿水平x軸方向固定樣品兩側，所述y向固定件被配置為沿水平y軸方向固定樣品兩側，所述z向固定件被配置為沿豎直z軸方向固定樣品的頂部；
10、所述x向固定件和y向固定件均包括相對設置的兩個夾板，兩個所述夾板沿相對或相背的方向與所述機架滑動連接，兩個所述夾板相對的一側用于固定所述樣品的兩側。
11、進一步地，所述z向固定件包括框形壓板、下壓螺釘、下壓塊和緊壓彈簧，所述框形壓板設置于所述水平測試面的上方位置處，所述框形壓板的內部空腔小于樣品且正對著所述開口設置，所述下壓螺釘的自由端向下依次貫穿所述下壓塊和所述緊壓彈簧并與所述機架螺紋連接，所述下壓塊的底部與所述框形壓板側壁的頂部抵接。
12、進一步地，所述防護組件包括防護缸、硅膠墊和泡沫擋板，所述防護缸與所述機架固定連接且設置于所述水平測試面的下方位置并正對著所述開口設置，所述硅膠墊鋪設于所述防護缸的內底壁，所述泡沫擋板設置于所述防護缸的內側壁。
13、進一步地，所述圖像拍攝組件包括至少兩個與所述機架連接的攝像機，至少其中一所述攝像機設置于樣品的上方位置且其圖像采集端被配置為用于采集樣品頂部的圖像信息，至少另一所述攝像機設置于樣品的周側位置且其圖像采集端被配置為用于采集樣品側部的圖像信息。
14、進一步地，該裝置還包括安裝于機架上的激光水平儀。
15、與現有技術相比，通過定位夾具可將樣品固定于機架的水平測試面上，并通過轉動彈體發射組件可調節其發射端的傾斜角度，并通過圖像拍攝組件采集樣品的圖像信息，從而研究不同侵徹角度下彈體對樣品的沖擊毀傷，無需調整樣品和圖像拍攝組件的傾角，試驗步驟簡單，操作方便。
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1.一種彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，該裝置還包括平行于所述彈體發射組件的轉動平面且水平設置的橫梁，所述橫梁的兩端與所述機架固定連接，所述彈體發射組件與所述橫梁轉動且滑動連接；
3.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述彈體發射組件包括槍管、子彈、轉動塊和壓縮氣源，所述槍管的內部形成有用于發射所述子彈的槍膛，所述槍管的底端為所述發射端，所述槍管的頂端與所述壓縮氣源的出氣端相連通，所述槍管與所述轉動塊固定連接，所述轉動塊與在豎直水平面內與所述機架轉動連接。
4.根據權利要求3所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述槍管的側壁上開設有裝彈口，所述槍管的內部且位于所述裝彈口的下方位置處設置有用于彈性固定所述子彈的彈性件，所述彈體發射組件還包括套設于所述槍管上且與所述槍管滑動且密封連接的密封滑套，所述密封滑套可滑動至封閉所述裝彈口的位置處，所述槍管的側壁且位于所述彈性件的下方位置處開設有排氣口，所述槍管穿過所述轉動塊上開設的第一通孔設置。
5.根據
6.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述定位夾具包括安裝于所述機架的水平測試面上的X向固定件、Y向固定件和Z向固定件，所述X向固定件被配置為沿水平X軸方向固定樣品兩側，所述Y向固定件被配置為沿水平Y軸方向固定樣品兩側，所述Z向固定件被配置為沿豎直Z軸方向固定樣品的頂部；
7.根據權利要求6所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述Z向固定件包括框形壓板、下壓螺釘、下壓塊和緊壓彈簧，所述框形壓板設置于所述水平測試面的上方位置處，所述框形壓板的內部空腔小于樣品且正對著所述開口設置，所述下壓螺釘的自由端向下依次貫穿所述下壓塊和所述緊壓彈簧并與所述機架螺紋連接，所述下壓塊的底部與所述框形壓板側壁的頂部抵接。
8.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述防護組件包括防護缸、硅膠墊和泡沫擋板，所述防護缸與所述機架固定連接且設置于所述水平測試面的下方位置并正對著所述開口設置，所述硅膠墊鋪設于所述防護缸的內底壁，所述泡沫擋板設置于所述防護缸的內側壁。
9.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述圖像拍攝組件包括至少兩個與所述機架連接的攝像機，至少其中一所述攝像機設置于樣品的上方位置且其圖像采集端被配置為用于采集樣品頂部的圖像信息，至少另一所述攝像機設置于樣品的周側位置且其圖像采集端被配置為用于采集樣品側部的圖像信息。
10.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，該裝置還包括安裝于機架上的激光水平儀。
...【技術特征摘要】
1.一種彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，該裝置還包括平行于所述彈體發射組件的轉動平面且水平設置的橫梁，所述橫梁的兩端與所述機架固定連接，所述彈體發射組件與所述橫梁轉動且滑動連接；
3.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述彈體發射組件包括槍管、子彈、轉動塊和壓縮氣源，所述槍管的內部形成有用于發射所述子彈的槍膛，所述槍管的底端為所述發射端，所述槍管的頂端與所述壓縮氣源的出氣端相連通，所述槍管與所述轉動塊固定連接，所述轉動塊與在豎直水平面內與所述機架轉動連接。
4.根據權利要求3所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述槍管的側壁上開設有裝彈口，所述槍管的內部且位于所述裝彈口的下方位置處設置有用于彈性固定所述子彈的彈性件，所述彈體發射組件還包括套設于所述槍管上且與所述槍管滑動且密封連接的密封滑套，所述密封滑套可滑動至封閉所述裝彈口的位置處，所述槍管的側壁且位于所述彈性件的下方位置處開設有排氣口，所述槍管穿過所述轉動塊上開設的第一通孔設置。
5.根據權利要求4所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述彈體發射組件還包括沿平行于所述槍管的轉動平面的水平方向與所述機架滑動連接的滑塊，所述轉動塊經由所述滑塊與所述機架轉動連接；
6.根據權利要求1所述的彈體侵徹破冰試驗裝置，其特征在于，所述定位夾具包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張以恒，唐穎，王永魁，李曉彬，王春陽，陳威，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：
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