[發明專利]用于模擬離心機高G值試驗的爆炸裝置起爆狀態檢驗方法

有效

• 申請號: 201711473132.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108318654B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 宋歌;鐘明壽;龍源;陳祖煜;范磊;李興華;程良玉;梁向前;張雪東;王敏
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍工程大學;中國水利水電科學研究院
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;F42D3/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種用于模擬離心機高G值試驗的爆炸裝置起爆狀態檢驗方法，包括建立爆炸試驗裝置，在不同裝藥量W_i及裝藥沉深和氣壓等效水柱高度的條件下，進行系列爆炸試驗，測量得到第i次試驗水下爆炸的沖擊波峰值P_mi和氣泡脈動周期T_i，并與理論公式進行擬合運算，得到等效裝藥系數n，進而給出炸藥和雷管的起爆狀態。本發明采用實測的沖擊波峰值和氣泡脈動周期數據和經驗公式數據比對，并對最小二乘擬合結果進行處理，得到了裝藥等效系數及等效藥量，實現了對炸藥起爆狀態的評判檢驗，真實模擬了離心機水下爆炸試驗，并具有方便穩定可靠的特點。

技術領域

本發明屬于爆炸容器設計領域，涉及一種用于模擬離心機高G值試驗的爆炸裝置起爆狀態檢驗方法。

背景技術

戰時大型水壩一旦受到爆炸破壞，進而導致多個水利工程發生連潰，將造成巨大的人員損傷和經濟損失。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安全性評估具有十分重要的理論指導意義。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；傳統的結構模型試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應力，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，目前成為研究爆炸工程力學的常用手段之一，但是其昂貴的成本和試驗費用成為其大面積推廣使用的限制。

此外在進行離心模型水下爆炸試驗中，爆炸裝置處于水下超重的環境中，超重環境和高靜水壓力的外界條件，會影響雷管等爆炸裝置的爆炸性能，甚至出現拒爆現象，急需要研制安全可靠、與離心機模型高度等效的爆炸裝置，并研究設施工程的破壞機理，以替代離心機實現高靜水壓力環境下水下爆破的精確模擬。

發明內容

本發明公開了一種用于模擬離心機高G值試驗的爆炸裝置起爆狀態檢驗方法，可以替代離心機進行高靜水壓力環境下水下爆破的精確模擬，并具有試驗安全可靠，避免了拒爆的影響。

本發明的具體技術方案如下：

一種用于模擬離心機高G值試驗的爆炸裝置起爆狀態檢驗方法，包括以下步驟：

【1】建立爆炸試驗裝置，在不同裝藥量W_i及裝藥沉深H_i和氣壓等效水柱高度H_0i的條件下，進行系列爆炸試驗，測量得到第i次試驗水下爆炸的沖擊波峰值P_mi和氣泡脈動周期T_i；

【2】對經典水下載荷經驗公式進行處理，得到沖擊波峰值理論值的計算公式(2.1)和氣泡脈動周期理論值的計算公式(2.2)：

其中k_p、A_p為與炸藥特性相關的沖擊波參數，K_T為與炸藥特性相關的氣泡參數，對于TNT炸藥，k_p＝52.4，A_p＝1.13，K_T＝2.11；r_i分別為第i組裝藥量W_i時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；

【3】依據最小二乘法原則，基于公式(2.1)和(2.2)擬合試驗數據得到等效系數n，使得公式(2.1)和(2.2)計算得到的數據點和各實測得到的數據點偏差的平方和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】設分別求r_p和r_T為最小值時的n_p和n_T，得公式(4.1)：