一种获得球面汇聚冲击波的方法与流程

文档序号:11131065阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:依靠两侧预混合可燃气体同时点燃产生的平面爆轰波,经过基于特征线设计的轴对称收敛型面转变为球面爆轰波,并在收敛型特征面的原点汇聚,最后两侧对称的球面爆轰波向样品球心透射,形成球形汇聚冲击波,并在汇聚中心产生一定的超高压极限状态,具体实现步骤为:

步骤S1:将一定比例混合的预混合可燃混合气体(1)充入实验容器(2)中,将球形样品(3)放置到适当位置,设置调整好同步点火装置(4)和观测设备(7);

步骤S2:爆轰波产生区(5)由同步点火装置(4)同时点燃两侧可燃混合气体(1),气体经过燃烧转爆轰过程形成相向而行的平面爆轰波(8);

步骤S3:稳定传播的平面爆轰波,进入基于特征线设计的收敛轴对称型面传播加速,根据爆轰波传播理论平面爆轰波(8)在爆轰波汇聚区(6)通过基于特征线设计的收敛轴对称型面时,管壁附近爆轰波速度因局部压缩加快,平面爆轰波将逐渐转化为近似球形汇聚的锥球形爆轰波(9),再进一步由末端特征型面二次压缩汇聚成为近似半球形爆轰波(10);

步骤S4:经收敛型面汇聚产生的近似半球形爆轰波将进一步向收敛型特征面的原点汇聚;

步骤S5:当两侧相向而行的球形汇聚爆轰波同时作用于球形样品(3)表面时,发生冲击波的透射,球形样品内将获得球面汇聚冲击波(11)向球心传播并汇聚于球心;

步骤S6:通过观测设备(7)观测样品室并记录实验数据。

2.根据权利要求1所述的一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:通过观测的数据结合样品基本属性可得到球面激波作用条件下材料物性及球形冲击波作用下样品变化情况。

3.根据权利要求1所述的一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:在所述的步骤S1中,样品提前放置或在气体充满后注入实验位置。

4.根据权利要求1所述的一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:在所述的步骤S2中,采用爆轰波汇聚对后期压缩汇聚作用更明显。

5.根据权利要求1所述的一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:在所述的步骤S3中,通过基于特征线设计的收敛轴对称型面可以尽可能的减少初始能量密度,以便在现有的结构材料约束条件下实现更高压强条件的汇聚。

6.根据权利要求1所述的一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:在所述的步骤S3中,通过控制实验过程中的实验容器内径可以改变实验产生的压力大小,控制可燃混合气体比例和压力也可以改变产生的压力大小,通过这些参数的调整可提供Gpa量级的球形汇聚冲击波实验条件。

7.根据权利要求1所述的一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:在所述的步骤S4中,两侧产生的球形爆轰波要控制在样品上汇聚就必须保证两侧同时起爆,这样汇聚产生的球面激波向样品球心汇聚产生超高压不需要很强的约束条件,方便在现有可行的结构材料约束条件下实现。

8.根据权利要求1所述的一种获得球面汇聚冲击波的方法,其特征在于:在所述的步骤S4中,两侧特征型面汇聚原点与球形样品球心重合才能最终产生的球面激波向球心汇聚。

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