SINGLE-STAGE LIGHT-GAS

一级轻气驱动系统(一级轻气炮)

利用高压轻质气体驱动弹丸或飞片进行高速发射的实验装置,可用于材料动态响应、超高速碰撞与状态方程测定等研究领域。

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一级轻气驱动系统(一级轻气炮)

APPLICATIONS

用途

一级轻气加载装置是一种利用高压轻质气体(如氦气、氮气)驱动弹丸或飞片进行高速发射的实验装置,是研究材料在冲击载荷下动态力学行为的重要加载设备。装置由高压气室、发射管和靶室三部分组成,结构简单、操作方便、重复性好。

01

材料动态力学行为研究

测定材料在高应变率下的应力-应变关系、Hugoniot 状态方程(EOS)等。

02

高速平板冲击实验

利用平面飞片产生一维应变冲击波,研究材料在冲击载荷下的响应。

03

动态断裂与层裂研究

通过控制冲击压力与脉宽,研究材料的层裂强度、Hugoniot 弹性极限(HEL)等。

04

鸟撞/冰雹冲击模拟

用于航空器结构的抗鸟撞、抗冰雹性能验证。

05

含能材料动态响应研究

测试含能材料在动态载荷下的响应特性。

06

材料冲击响应研究

研究材料在冲击载荷下的响应特性。

07

材料冲击压实

利用冲击波实现粉末材料的高速压实与致密化。

CORE SPECIFICATIONS

核心参数

01发射口径10–300 mm
02速度指标1.4 km/s(氦气/氢气驱动)
03靶室真空度~10 Pa
04测速精度≤1%

① 速度指标主要取决于驱动气体种类:氮气(分子量 28)驱动时速度指标约 800 m/s;氦气(分子量 4)或氢气(分子量 2)驱动时速度指标可达 1.4–1.5 km/s。靶室通常配备磁测速、VISAR/PDV 激光干涉测速及高速摄影等诊断设备,部分靶室可集成高频感应加热系统实现高温冲击加载。

详细参数

加载装置管长度通常为 100–250 倍口径
气室容积约 100–2000 L
驱动气源氮气(N₂)、氦气(He)
弹体/飞片质量5 g–1 kg(根据口径不同)
速度范围20–1400 m/s(连续可调,由驱动气压调节)
测速方式磁测速(电磁感应法)、光测速
发射方式高速锥阀发射
设计最大压力0.8–30 MPa
靶室环境真空或低真空(约 10 Pa),可配套高温加热(~1200 K)

SYSTEM FEATURES

系统特点

01

结构简单、操作方便、重复性好,是中低速冲击实验的可靠加载设备

02

氮气驱动约 800 m/s,氦气或氢气驱动可达 1.4–1.5 km/s

03

速度 20–1400 m/s 连续可调,由驱动气压精确调控

04

靶室可配套磁测速、VISAR/PDV 激光干涉测速及高速摄影等诊断设备

APPLICATION-DRIVEN CONFIGURATION

参数可根据实验需求定制

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