[發明專利]柱體邊界多角度電火花氣泡壁壓載荷實驗裝置

在審

• 申請號: 202010557766.5
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111751228A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 馬春龍;史冬巖;崔雄偉;陳瑩玉;王孟楠;張譽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種柱體邊界多角度電火花氣泡壁壓載荷實驗裝置,包括實驗支架、設置在支架內的鐵制帶玻璃窗口實驗水箱、設置在支架上端的三坐標控制儀、設置在三坐標控制儀豎直輸出端上的電火花底座、設置在放電針底座上的放電針針柱、設置在放電針針柱上的放電針、設置在實驗水箱側面并貫穿水箱側壁的可旋轉圓柱邊界壁壓載荷測量機構，測量機構的測量部分浸沒在水中，另一部分暴露在空氣中，三坐標控制儀豎直輸出端在水箱內，在實驗水箱裝有玻璃的兩側設置有光源和高速攝像機,且光源和高速攝像機相對水箱玻璃的位置設置。本發明使用安全,實驗效果好,能夠為水下極近場電火花氣泡對不同角度的多方位的柱體邊界壁壓載荷研究。

技術領域

本發明涉及柱體邊界多角度電火花氣泡壁壓載荷實驗裝置，屬于水下爆炸載荷硏究實驗裝置領域。

背景技術

隨著科學軍事力量的發展，潛艇的水下作戰能力已經成為一個各國注重的問題，對潛艇的偵察與隱身，以及抗爆炸后的生存能力顯得尤為重要。潛艇在受到水下爆炸沖擊的時候，作用沖擊的時間短，受到的壓力高，作用的位置不確定，給潛艇結構的設計增加了一定的困難性。隨著水下制導技術的發展，直接命中潛艇的概率大大增加，潛艇受爆炸后的生存能力將顯的尤為重要。傳統水下爆炸的研究，大多研究的位置都集中在爆炸點的正上方。而潛艇受爆炸沖擊的位置不固定，所以急需一種可以柱體邊界多角度測量壁壓載荷的實驗裝置來模擬潛艇外殼受到爆炸載荷沖擊的情況。由于該實驗裝置不僅模擬潛艇的形狀，而且可以進行多角度、多點位的測量壁壓載荷，可以近似完全的模擬潛艇水下受沖擊的情況，同時也將各個點位受沖擊的壁壓載荷加以測量，可以更有針對性的對潛艇各個位置進行結構的改進。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種柱體邊界多角度電火花氣泡壁壓載荷實驗裝置，其可以自由的旋轉角度，對柱體邊界上任意點位受到的水下爆炸壁壓載荷進行測量。此外，該裝置結構簡單，安裝方便。

本發明的目的是這樣實現的：包括設置在實驗臺上的支架和放電箱以及數據采集裝置、設置在支架內的鐵制帶玻璃窗口實驗水箱、設置在支架上端的三坐標控制儀、設置在三坐標控制儀豎直輸出端上的電火花底座、設置在電火花底座上的放電針針柱、設置在放電針針柱上的放電針、設置在實驗水箱側面并貫穿水箱側壁的可旋轉圓柱邊界壁壓載荷測量機構，可旋轉圓柱邊界壁壓載荷測量機構的測量部分浸沒在水中、其余部分暴露在空氣中，三坐標控制儀豎直輸出端位于水箱內，在實驗水箱裝有玻璃的兩側分別設置有光源和高速攝像機,且光源和高速攝像機相對水箱玻璃的位置設置。

本發明還包括這樣一些結構特征：

1.所述可旋轉圓柱邊界壁壓載荷測量機構包括設置在實驗水箱側面的防水管安裝底座、設置在防水管安裝底座內的防水管、設置在防水管前端的圓柱靶安裝底座、設置在圓柱靶安裝底座前端的圓柱靶體、設置在圓柱靶體側面的傳感器安裝載體、設置在傳感器安裝載體內的壓力傳感器，防水管安裝底座位于實驗水箱外側，防水管貫穿于實驗水箱一側壁面，其一部分浸沒在水中，另一部分暴露在空氣中，圓柱靶安裝底座、圓柱靶體、傳感器安裝載體和壓力傳感器測量端也浸沒在水中。

2.防水管安裝底座通過螺栓螺母與實驗水箱側壁相連接，防水管穿過防水管安裝底座，防水管與圓柱靶安裝底座通過螺栓相連接，圓柱靶安裝底座與圓柱靶體通過螺紋相連接，傳感器安裝載體與圓柱靶體通過螺栓相連接，壓力傳感器與傳感器安裝載體通過螺紋相連接。

3.防水管與防水管安裝底座之間夾有防水密封墊，防水管安裝底座與實驗水箱側壁面之間夾有防水密封墊，防水管與圓柱靶安裝底座之間涂油防水密封膠，圓柱靶安裝底座與圓柱靶體之間涂油防水密封膠，傳感器安裝載體與圓柱靶體之間夾有防水密封環，傳感器安裝載體測量端面與圓柱靶體端面之間的間隙處涂油防水密封膠，傳感器測量端面與傳感器安裝載體測量端面之間的間隙處涂油防水密封膠。

4.通過旋轉防水管和三坐標控制儀來調整傳感器測量端面與電火花氣泡之間的角度，實現柱體邊界多角度電火花氣泡壁壓載荷測量。