[發明專利]一種用于離心機水下爆炸模型試驗的起爆裝置

有效

• 申請號: 201510801007.8
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN105486184B
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 吳建宇;龍源;鐘明壽;宋歌;梁向前;周輝;張雪東;范一鍇
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學;中國水利水電科學研究院
• 主分類號: F42D1/045
• 分類號: F42D1/045
• 代理公司: 南京先科專利代理事務所(普通合伙)32285
• 代理人: 葉帥東

技術領域

本發明涉及用于離心機水下爆炸模型試驗的起爆裝置，屬于離心模型試驗的應用領域。

背景技術

戰時大型水壩一旦受到爆炸破壞，以及進而導致多個水利工程發生連潰，將造成巨大的人員傷亡和經濟損失。因此，研究大壩工程的抗爆安全問題對最大限度降低損失，以及進行大壩建設的安全性評估具有十分重要理論指導意義。由于經費和場地受限，難以通過原型爆炸試驗研究得到爆炸荷載作用下大型壩體毀傷的機理；傳統結構模型實驗也難以真實揭示爆炸原型的力學行為和破壞過程。土工離心機通過高速旋轉增加模型重力，使模型介質體產生與原型相近的自重力，模型的變形及破壞機制與原型相似，從而可模擬復雜的巖土工程及動力學問題。

離心機爆炸模型試驗的關鍵環節之一在于可靠起爆微型爆炸源。由于離心機離心力加載的能量放大效應，試驗用微型爆炸源需符合嚴格的結構和尺寸標準，此外，起爆裝置的結構設計和材料選擇還需克服離心機高速旋轉時在起爆裝置材料中形成的離心拉應力，同時還應適應水中試驗的特殊環境條件。目前，國內外關于離心機水下爆炸試驗微型裝藥的起爆裝置研究尚未見諸報道，通過查閱相關資料，可用于離心機爆炸試驗的裝藥起爆方法主要有無起爆藥雷管技術、微型導爆管雷管起爆技術、DDNP起爆藥起爆技術和細徑導爆索起爆技術，但前三者裝藥量誤差較大，難以準確控制或難以適應離心機水下爆炸的特殊試驗環境，而常規細徑導爆索起爆技術由于缺乏合適的連接裝置，同時導爆索包覆材料難以克服離心機高速旋轉的加載力，其使用效果也難以保證。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種用于離心機水下爆炸模型試驗的起爆裝置，可準確可靠的起爆微型裝藥，而且對離心機水下爆炸模型系統的破壞作用很小，結構設計巧妙。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種用于離心機水下爆炸模型試驗的起爆裝置，包括連接件、微型電雷管和細徑導爆索，所述微型電雷管和導爆索端部部分位于連接件內，細徑導爆索與微型電雷管連接，所述連接件包含殼體，泡沫鋁柱體和橡膠墊圈，泡沫鋁柱體內部形成一端封閉的空腔體，用以放置微型電雷管和細徑導爆索端部部分，微型電雷管和細徑導爆索端部與空腔體腔壁之間均設有橡膠墊圈，以增大安放電雷管和導爆索時的摩擦力，通過增減橡膠墊圈數量可適應不同尺寸規格的微型電雷管和細徑導爆索安裝要求。

作為優選，所述連接件由兩個半圓柱體拼接而成，通過殼體壁面的螺栓禁錮構成完整柱體，使微型電雷管與細徑導爆索端部緊密接合，能夠克服離心機高速旋轉的特殊力學環境，殼體內部柱體采用的泡沫鋁材料制成，具有易加工，易安裝的特點，并有較好的消聲減振作用，可衰減微型雷管起爆后破片飛濺對離心機爆炸模型系統造成的破壞作用。

作為優選，所述細徑導爆索包含芯藥和包裹芯藥的包覆層，所述芯藥包含黑索金和添加劑，所述包覆層包含銀質殼體和外覆的聚四氟乙烯。采用銀質外殼可增大對芯藥的約束力，有效減小細徑導爆索的極限直徑，以更好適應離心機水下爆炸試驗對細徑導爆索的藥量要求，同時，銀質殼體相比于常規的金屬殼體如鉛、鋁等，其抗拉強度和硬度等力學性能具有明顯優勢，能夠在離心機高速旋轉加載下保持其正常使用，外敷的聚四氟乙烯材料具有耐化學腐蝕，密封性能好的特點，可適應水介質或其它特殊介質的試驗條件。

作為優選，所述黑索金的質量為芯藥總質量的92～96％。

作為優選，所述殼體外均勻纏繞兩層碳纖維。在殼體的外側均勻纏繞兩層碳纖維。以防殼體炸壞后，出現殼體破片飛濺。

有益效果：本發明的用于離心機水下爆炸模型試驗的起爆裝置，能可靠起爆離心機爆炸模型，能夠適應離心機高速旋轉的特殊力學環境和各類試驗介質條件，操作安全可靠。起爆裝置連接件由兩個對稱圓柱體拼接而成，并通過螺栓緊錮，使微型電雷管和細徑導爆索緊密連接，連接件內部空腔體壁面與微型電雷管及細徑導爆索之間貼敷有橡膠墊圈，能增大電雷管與導爆索安裝所需的摩擦力，防止二者因離心加載力脫落；細徑導爆索采用銀質殼體，具有明顯優于常規導爆索的抗拉和硬度等力學特性，能夠克服由加載離心力產生的巨大拉應力。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為圖1中連接件的截面示意圖；

圖3為細徑導爆索的示意圖。

具體實施方式