Innenballistische Berechnungen zu Prüfsystemen mit Antrieb durch Treibladungspulver

Peter Julisch

doi:10.3139/120.100685

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Innenballistische Berechnungen zu Prüfsystemen mit Antrieb durch Treibladungspulver

Peter Julisch

Published/Copyright: May 26, 2013

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From the journal Materials Testing Volume 47 Issue 9

Kurzfassung

Für Bauteilprüfungen mit hohen Belastungstransienten werden Prüfsysteme mit Antrieb durch Treibladungspulver erfolgreich eingesetzt. Gegenüber mechanischen Systemen (z.B. Fallwerke, Schlitten) und servo-hydraulischen oder hydro-pneumatischen Einrichtungen bieten sie den Vorteil höherer erreichbarer Belastungsgeschwindigkeiten und größerer Systemenergien. Für die Dimensionierung der Treibladung ist der Antriebsvorgang vorab zu berechnen, wozu Kenntnis der physikalischen Zusammenhänge erforderlich ist. Für die vorrangigen Einsatzgebiete “Dynamischer Aufbau von Innendrücken in Prüfkörpern” und “Realisierung definierter Geschwindigkeiten mit Beschussanlagen” werden ingenieurmäßige Berechnungen auf Basis der sog. “dynamischen Lebhaftigkeit” vorgestellt. Bei den an der Staatlichen Materialprüfungsanstalt Stuttgart durchgeführten entsprechenden Versuchen konnten die Berechnungen mit Messergebnissen verglichen werden, wobei sehr gute Übereinstimmungen erzielt wurden.

Abstract

Test systems driven by propellant charge are successfully applied for component tests under dynamic transients. The advantage of such systems are higher loading rates and higher system energies as compared to mechanical systems like drop towers and dynamic sleds or servo-hydraulic and hydro-pneumatic. For the design of propellant charge the complete system propulsion has to be calculated ahead by interior ballistic calculations, which requires knowledge of the physical fundamentals. Calculations are presented in this contribution for the application fields “Dynamic rise of internal pressures in test vessels” and “Realization of defined velocities with projectile impact systems” based on the so-called dynamic vivacity. The basic procedure and computations are also discussed with respect to the dimensioning of high loading rate tensile testing machines with recommended approximation methods. In corresponding tests performed at MPA Stuttgart the calculations were compared to measurements with very good agreement.

Dr.-Ing. Peter Julisch, geb. 1942, studierte Maschinenbau an der Universität Stuttgart. Danach war er wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Staatlichen Materialprüfungsanstalt (MPA) Universität Stuttgart. Nach langjähriger Tätigkeit als leitender Angestellter und Projektleiter bei zahlreichen Industrie- und Forschungsvorhaben im Bereich Bauteilprüfung ist er seit Januar 2005 im Ruhestand.

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Online erschienen: 2013-05-26

Erschienen im Druck: 2005-09-01

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