[發(fā)明專利]用于檢驗(yàn)水下爆破器材性能的壓力容器參數(shù)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711473104.4
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108280268B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘明壽;龍?jiān)?/a>;王敏;陳祖煜;李興華;謝興博;紀(jì)沖;范磊;梁向前;張雪東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學(xué);中國水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G01N25/54;G06F119/14
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種用于檢驗(yàn)水下爆破器材性能的壓力容器參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

【1】基于雷管和炸藥建立爆炸試驗(yàn)裝置，在不同裝藥量W_i及裝藥沉深H_i和充氣壓力等效水柱高度H_0i的條件下，進(jìn)行系列爆炸試驗(yàn)，測量得到第i次試驗(yàn)水下爆炸的沖擊波峰值P_mi和氣泡脈動周期T_i；

【2】對經(jīng)典水下載荷經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行處理，得到?jīng)_擊波峰值理論值的計(jì)算公式(2.1)和氣泡脈動周期理論值的計(jì)算公式(2.2)：

其中k_p、A_p為與炸藥特性相關(guān)的沖擊波參數(shù)，K_T為與炸藥特性相關(guān)的氣泡參數(shù)，對于TNT炸藥，k_p＝52.4，A_p＝1.13，K_T＝2.11；T_i^*、r_i分別為第i組裝藥量W_i時(shí)的沖擊波峰值理論值、氣泡脈動周期理論值和等效爆距，n為等效藥量系數(shù)；

【3】依據(jù)最小二乘法原則，基于公式(2.1)和(2.2)擬合試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算等效系數(shù)n，使得公式(2.1)和(2.2)計(jì)算得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)和各實(shí)測得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)偏差的平方和r_p和r_T均為最小值；即確定n值，使得r_p和r_T的取值為最小，其中

【4】設(shè)分別求r_p和r_T為最小值時(shí)的n_p和n_T，得公式(4.1)：

進(jìn)而解得：

其中n_p和n_T分別為對應(yīng)沖擊波和氣泡脈動的等效藥量；

【5】作為試驗(yàn)所用裝藥的TNT等效系數(shù)，由計(jì)算得到峰值壓力理論值其中r為等效爆距，W為裝藥量；

【6】計(jì)算得到壓力容器內(nèi)壁所受的壓力載荷P

其中P₀是容器內(nèi)的充氣壓力；

【7】由計(jì)算得到容器側(cè)壁厚δ，其中a為壓力容器半徑，[σ_s]為容器金屬材料的抗拉強(qiáng)度；

【8】由計(jì)算得到壓力容器罐底厚度δ_b，其中[σ_g]為容器金屬材料的抗拉剪強(qiáng)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢驗(yàn)水下爆破器材性能的壓力容器參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的炸藥為RDX。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢驗(yàn)水下爆破器材性能的壓力容器參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的爆炸試驗(yàn)裝置包括容器(1)、爆炸組件和傳感器(4)，容器(1)包括上蓋板(8)、底座(9)和外壁(7)，上蓋板(8)設(shè)置有中心通孔、傳感器通孔和氣壓閥，爆炸組件和傳感器(4)分別穿過中心通孔和傳感器通孔后設(shè)置在容器腔內(nèi)；所述的爆炸組件和傳感器(4)通過密封接頭密封固聯(lián)在容器(1)的上蓋板(8)上；所述的容器(1)下半部盛有水，上半部分充有高壓氣體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于檢驗(yàn)水下爆破器材性能的壓力容器參數(shù)設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述的爆炸組件包括電雷管(21)、起爆連接件、導(dǎo)爆索(25)和炸藥，所述的電雷管(21)和導(dǎo)爆索(25)之間通過起爆連接件固聯(lián)；

所述的起爆連接件包括導(dǎo)爆索接頭(24)、雷管套(22)和螺套(23)；導(dǎo)爆索接頭(24)的尾端設(shè)置有外螺紋，中心設(shè)置有通孔，導(dǎo)爆索(25)設(shè)置在導(dǎo)爆索接頭(24)的中心通孔內(nèi)；雷管套(22)包括大直徑的前端和小直徑的尾端；雷管套(22)的前端中部設(shè)置有容納電雷管(21)的空腔，雷管套(22)的尾端設(shè)置有中心通孔，用于穿接雷管起爆線；螺套(23)穿過雷管套(22)的尾端，通過內(nèi)螺紋和導(dǎo)爆索接頭(24)尾端的外螺紋配合聯(lián)接，將電雷管(21)壓貼在導(dǎo)爆索(25)的端面上。