[發明專利]土工離心機模型撞擊爆炸模擬試驗裝置

無效

• 申請號: 201110116782.1
• 申請日: 2011-05-06
• 公開（公告）號: CN102288498A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 張榮;蒲浩;牛寶良;候愈京;梁建輝
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院總體工程研究所
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313;G01N3/02
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

技術領域

本發明屬于土工機械模型試驗裝置技術領域，具體公開一種土工離心機模型撞擊爆炸模擬試驗裝置。?本發明的裝置主要用于開展離心場下土工模型在爆炸載荷與撞擊載荷作用下的動態響應特性試驗研究。

背景技術

現有技術對土工縮比模型的毀壞試驗研究主要采用兩種手段進行：一是在土工模型中填埋炸藥并在離心場下利用雷管引爆炸藥，在土工模型中填埋各種傳感器，在炸藥爆炸瞬間同步高速采集各類傳感器的響應信號，利用這些信號為相關研究提供數據參考；二是在土工離心機上安裝氣體炮，在離心場下利用氣體炮發射子彈以不同的速度撞擊土工模型，并同步高速采集土工模型的各部位撞擊響應信號，利用響應信號為相關研究提供數據支持。

由于未見到可以用于完成土工縮比模型毀壞試驗的裝置的報道，國內相關研究單位難以開展爆炸與撞擊環境下的土工模型離心試驗。迫切需要研制一種用于土工離心機模型撞擊爆炸模擬試驗的裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種土工離心機模型撞擊爆炸模擬試驗裝置。

本發明的土工離心機模型撞擊爆炸模擬試驗裝置，其特點是，所述的試驗裝置包括測控組件與試驗組件兩部分。

測控組件含有控制計算機、數據采集計算機、光纖收發器Ⅰ、光纖收發器Ⅱ、引爆控制電路、撞擊控制電路、傳感器信號調理器、傳感器陣列；控制計算機的網口通過網線與光纖收發器Ⅰ的網口相連接，光纖收發器Ⅰ的光口通過光纖與光纖收發器Ⅱ的光口相連接，光纖收發器Ⅱ的網口與數據采集計算機的以太網口相連接；數據采集計算機與引爆控制電路、撞擊控制電路、傳感器信號調理器相連接；引爆控制電路與爆炸試驗組件相連接；撞擊控制電路與撞擊試驗組件相連接；傳感器信號調理器與傳感器陣列相連接。

試驗組件含有爆炸試驗組件與撞擊試驗組件。爆炸試驗組件含有雷管組件、炸藥組件、爆炸試驗模型箱；測控組件中的引爆控制電路與雷管組件相連接，雷管組件與炸藥組件相連接；炸藥組件、雷管組件以及測控組件中的傳感器陣列安裝在爆炸試驗模型箱中。撞擊試驗組件含有充氮車、充氣電磁閥、釋放電磁閥、彈丸組件、氣體炮、激光測速部件、炮壓傳感器、氣路、撞擊試驗模型箱；充氮車通過氣路與充氣電磁閥相連接；充氣電磁閥通過氣路與氣體炮相連、充氣電磁閥與測控組件中的撞擊控制電路相連接；釋放電磁閥與測控組件中的撞擊控制電路相連接；氣體炮通過氣路與釋放電磁閥相連、氣體炮與彈丸組件、激光測速部件、炮壓傳感器相連接；氣體炮安裝在撞擊試驗模型箱上，測控組件中的傳感器陣列安裝在撞擊試驗模型箱中。

本發明中的控制計算機為PC機，測控客戶端軟件安裝在該計算機中。所述的數據采集計算機基于PXI總線組建，含有零槽控制器、內存、FLASH電子硬盤、同步數據采集卡、異步數據采集卡。零槽控制器含有CPU和以太網口。零槽控制器與內存、FLASH電子硬盤相連接。同步數據采集卡、異步數據采集卡通過PXI機箱上的背板總線與零槽控制器相連接。測控服務器軟件安裝在數據采集計算機中。控制計算機與數據采集計算機采用光纖進行網絡通訊。

本發明中的引爆控制電路設置有用于引爆雷管組件的固態繼電器，固態繼電器與數據采集卡輸出端連接。所述的撞擊控制電路設置有用于控制充氣電磁閥、釋放電磁閥開關的固態繼電器。

本發明中的充氣電磁閥、釋放電磁閥均為高壓電磁閥。

本發明中的氣體炮含有主氣室、副氣室、活塞閥體、炮管；主、副氣室之間固定連接，主氣室開有進氣孔和用于安裝氣體炮壓力傳感器主氣室壓力的測量孔；副氣室內腔前端有一進氣孔，后端蓋上有兩個氣孔，分別用于進氣和排氣。

本發明中撞擊試驗模型箱為圓形結構，撞擊試驗模型箱下端法蘭與吊蘭相連接并定位，上端法蘭與氣體炮支撐架相連接。