[發明專利]測量可移動靶標沖擊波壓力峰值的效應靶結構及測試方法

有效

• 申請號: 201611124347.2
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106644231B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 魏巍;蘇健軍;何性順;陳君;張俊鋒
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: G01L5/14
• 分類號: G01L5/14
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 蔣忠亮

本發明公開了一種用于測量可移動靶標沖擊波壓力峰值的效應靶結構及測試方法，屬于沖擊波壓力測試領域。具體包括一種用于測量可移動靶標沖擊波壓力及平均載荷的效應靶結構,該結構可用于測量可移動靶標爆炸場沖擊波壓力。該結構主要包括壓力響應膜片安裝基座(1)，中間體(2)，壓力響應膜片(3)，蓋板(4)，壓力響應膜片密封凹槽(5)壓力響應膜片引壓孔(6)，螺栓安裝孔(7)，壓緊螺栓(8)，緊固用連接孔(9)。本發明還包括一種測量可移動靶標沖擊波壓力及平均載荷的方法，該方法通過將所述效應靶結構安裝在可移動靶標上測量目標區域內的沖擊波壓力，根據壓力響應膜片(3)的變形值獲得500mm×126mm區域內6個點的沖擊波壓力及平均載荷。

技術領域

本發明屬于沖擊波壓力測試領域，主要涉及一種爆炸場沖擊波壓力測量方法，尤其涉及一種用于測量可移動目標沖擊波壓力峰值及平均峰值載荷的效應靶結構及測試方法。

背景技術

爆炸沖擊波超壓是衡量爆炸威力的重要參量，也是造成目標毀傷的重要因素，對超壓的測量可采用等效壓力罐法、等效靶板法、生物試驗法、電測法等。目前國內外普遍采用電測法，其優點是精確性高，能夠反映整個變化過程，便于信號存儲記錄，缺點是容易受到干擾，高溫、高沖擊和電磁環境等因素作用于電測系統，會產生較強的寄生效應，需要對其進行動態補償或修正,而且電測法布線繁雜，成本較高，在大型爆炸場中多測點布設較為困難，尤其對于一些復雜環境如溝壑、丘陵地帶幾乎無法開展。

在研究爆炸沖擊波對車輛、集裝箱類似目標的毀傷作用時，通常想獲得這些典型目標表面的沖擊波壓力平均載荷。而由于壓力傳感器感壓面面積相對于目標尺寸很小，測得的壓力僅為該點處的壓力載荷，從而需要布置較多通道壓力傳感器才能測得靶標平面的均布壓力載荷；另外，在沖擊波的作用下，這些靶標會發生大變形并會被沖擊波撞飛幾米甚至幾十米，若使用電測法測量沖擊波壓力載荷，傳感器的傳輸線根本沒有辦法保證完好，傳感器也很有可能會被破壞難以使用。在這種測壓工況下，電測法基本上是不可行的，不僅可靠性無法保證、工作量大，而且成本很高。

鑒于電測法的缺點，可采用效應靶測試法作為獲取沖擊波參數的另一種途徑。它一般采用不同厚度的矩形或圓形金屬薄膜，根據爆炸載荷作用后薄膜的塑性變形來評價爆炸威力，尤其是采用一些輕質材料(如鋁合金等)時，其在不同強度爆炸載荷作用下的變形差異明顯，且結果的重復性較好，可作為一種裝配簡單、成本低廉的測試手段，避免現有電測系統丟失數據的風險。現有的效應靶直徑較大，只有單膜測量壓力，精度較差，且沒有那么大的校準裝置校準其變形與沖擊波載荷的關系；另外大直徑效應靶重量較大，安裝不方便；根據毀傷準則，大直徑效應靶諧振頻率較低，毀傷準則為P-I準則，不能單單采用P準則或I準則，否則會產生較大的誤差。

鑒于以上常規效應靶的缺點，該效應靶無法用于測量可移動靶標沖擊波壓力及平均載荷。對于爆炸沖擊波作用下可移動目標表面沖擊波載荷的獲取，小直徑膜片效應靶無疑是有較大的優勢。一方面，由于膜片直徑較小，厚度小，諧振頻率較高，可用P準則(峰值壓力準則)作為其變形判據；另外，由于直徑小，可根據P準則在激波管中對膜片變形與沖擊波壓力的關系進行標定；可設計多壓力膜片效應靶測量較小范圍內靶標上測點的沖擊波平均載荷，具有較高的精度；小效應靶運輸及安裝方便，成本較低，可在靶標測壓表面多個位置安裝。綜上分析，一種小效應靶結構能用于測量爆炸場可移動靶標沖擊波壓力及平均載荷。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，設計一種效應靶結構及使用該效應靶的測試方法，該效應靶結構及測試方法可用于測量可移動靶標測點區域內的沖擊波峰值壓力及平均峰值載荷。

為了解決上述技術問題，本發明采取如下技術方案：

1.一種用于測量爆炸場沖擊波壓力的效應靶結構,包括壓力響應膜片安裝基座，中間體，壓力響應膜片，蓋板，壓力響應膜片密封凹槽，壓力響應膜片引壓孔，螺栓安裝孔，壓緊螺栓，緊固用連接孔，其特征在于：