[發(fā)明專利]一種靜水壓環(huán)境的水中爆炸錐形激波管實(shí)驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010632815.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111766161B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭監(jiān);盧芳云;陳榮;梁文
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號: G01N3/313
• 分類號: G01N3/313
• 代理公司: 湖南企企衛(wèi)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43257
• 代理人: 任合明

1.一種靜水壓環(huán)境的水中爆炸錐形激波管實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于靜水壓環(huán)境的水中爆炸錐形激波管實(shí)驗(yàn)裝置由裝藥艙(1)、激波管(2)、觀察管(3)和靜水壓控制系統(tǒng)(4)組成；定義靜水壓環(huán)境的水中爆炸錐形激波管實(shí)驗(yàn)裝置靠近起爆點(diǎn)的一端為左側(cè)，靠近被測試件(5)的一端為右側(cè)；裝藥艙(1)、激波管(2)和觀察管(3)從左至右依次同軸裝配，中心軸為OO’；

裝藥艙(1)安裝在激波管(2)的左端，激波管(2)的右端與觀察管(3)通過法蘭連接，被測試件(5)位于激波管(2)和觀察管(3)之間，靜水壓控制系統(tǒng)(4)安裝在激波管(2)上；

裝藥艙(1)為圓柱形結(jié)構(gòu)，直徑為D₁，長度為L₁；裝藥艙(1)的中軸處有一通孔，通孔分為兩段，左側(cè)一段是起爆口(14)，為圓柱形，直徑d₁₄，用來裝填雷管(7)和防爆泥(8)，直徑d₁₄略大于雷管的直徑；通孔右側(cè)一段是裝藥口(13)，為圓臺形，圓臺錐角的大小為α，α根據(jù)錐形激波管放大原理確定；裝藥口(13)右端面直徑為d₁₃，d₁₃d₁₄，用來裝填炸藥(6)；裝藥艙(1)的直徑D₁滿足D₁5d₁₃；裝藥艙(1)的長度L₁滿足(L₁+L₂)/50L₁(L₁+L₂)/10；

裝藥艙(1)的右端面挖有第一密封圈槽(12)，第一密封圈槽(12)為環(huán)形，與裝藥艙(1)共中心軸OO’；第一密封圈槽(12)半徑為r₁₂，滿足1.5d₁₃r₁₂1.8d₁₃，第一密封圈槽(12)用于放置密封圈；

裝藥艙(1)的外側(cè)面，從右端面向左刻有長度為l₁₁的外螺紋(11)，裝藥艙(1)通過外螺紋(11)和激波管(2)左端緊固連接；裝藥艙(1)的外螺紋(11)的長度l₁₁滿足0.5L₁l₁₁0.8L₁；

激波管(2)由藥艙壁(21)、管體(29)和第一法蘭(25)組成；管體(29)為圓柱形結(jié)構(gòu)，直徑為D₂，長度為L₂；管體(29)的中軸處挖掉一個圓臺，使得管體(29)中心為一個圓臺形空腔(28)，圓臺錐角＝α，圓臺形空腔(28)的左端面直徑＝d₁₃，右端面直徑為d₂₈，d₂₈d₁₃；D₂滿足1.2d₂₈D₂2d₂₈；圓臺形空腔(28)的長度＝L₂；圓臺形空腔(28)填充水介質(zhì)，形成水中爆炸環(huán)境；

管體(29)的左端面上加工有藥艙壁(21)，藥艙壁(21)為圓筒形結(jié)構(gòu)，與激波管(2)同軸，圓筒內(nèi)部直徑＝D₁，圓筒壁厚度為t₂₁，圓筒高度為h₂₁；藥艙壁(21)與管體(29)一體化加工或者焊接在管體(29)的左端面上；藥艙壁(21)的內(nèi)壁刻有內(nèi)螺紋(211)，用來和裝藥艙(1)的外螺紋(11)緊固連接；藥艙壁(21)的圓筒壁厚度t₂₁滿足t₂₁d₁₃，圓筒高度h₂₁滿足0.5L₁h₂₁0.8L₁；

管體(29)的左端面挖有環(huán)形的第二密封圈槽(212)，第二密封圈槽(212)與第一密封圈槽(12)的形狀大小完全相同，與第一密封圈槽(12)一起容納密封圈；管體(29)的右端安裝有第一法蘭(25)，第一法蘭(25)內(nèi)徑＝D₂，外徑為D₄，厚度為t₂₅，用來和觀察管(3)進(jìn)行連接；

以水平地面為基準(zhǔn)，定義指向水平地面的方向?yàn)槌拢诚蛩降孛娴姆较驗(yàn)槌希辉诩げü?2)的管體(29)上，開有三個朝上的圓柱形通孔和兩個朝下的圓柱形通孔；朝上的三個通孔，從左至右分別為沖擊波傳感器接口(22)、激波管進(jìn)水口(23)和排氣口(24)；朝下的兩個通孔，從左至右分別為壓力控制系統(tǒng)接口(27)和激波管排水口(26)；沖擊波傳感器接口(22)、激波管進(jìn)水口(23)、排氣口(24)、激波管排水口(26)和壓力控制系統(tǒng)接口(27)的軸線到管體(29)右端面的距離分別為l₂₂、l₂₃、l₂₄、l₂₆和l₂₇，沖擊波傳感器接口(22)、激波管進(jìn)水口(23)、排氣口(24)、激波管排水口(26)和壓力控制系統(tǒng)接口(27)的直徑分別為d₂₂、d₂₃、d₂₄、d₂₆和d₂₇；排氣口(24)到管體(29)右端面的距離l₂₄；激波管排水口(26)到管體(29)右端面的距離為l₂₆；沖擊波傳感器接口(22)的直徑d₂₂要求大于所接沖擊波傳感器(9)的直徑；沖擊波傳感器接口(22)到管體(29)右端面的距離為l₂₂；沖擊波傳感器接口(22)到管體(29)右端面的距離l₂₂滿足l₂₂100mm；壓力控制系統(tǒng)接口(27)的直徑d₂₇與靜水壓控制系統(tǒng)(4)的壓力輸出管的直徑相匹配；

激波管進(jìn)水口(23)、排氣口(24)、激波管排水口(26)和壓力控制系統(tǒng)接口(27)，均配備閥門，各閥門在使用時開啟，不用時關(guān)閉；

觀察管(3)為一端開口一端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，圓筒的外徑＝D₂，內(nèi)徑＝d₂₈，圓筒的長度為L₃；觀察管(3)的左端面開口，右端面封閉，封閉端的厚度為t₃₂；觀察管(3)的左端面挖有試件安裝槽(34)，被測試件(5)安裝在試件安裝槽(34)內(nèi)；試件安裝槽(34)的直徑為d₃₄，深度為t₃₄，觀察管(3)的試件安裝槽(34)安裝好被測試件(5)后，相當(dāng)于左端面被封閉，觀察管(3)的左端面和右端面之間形成圓柱空腔(36)，圓柱空腔(36)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求的不同填充水介質(zhì)或者空氣；

觀察管(3)的左端安裝有第二法蘭(35)，第二法蘭(35)內(nèi)徑＝D₂，外徑＝D₄，用來和第一法蘭(25)進(jìn)行連接；觀察管(3)的右端面嵌有直徑為d₃₂的圓形觀察窗(32)，觀察窗(32)的材料為有機(jī)玻璃，通過密封膠粘接的方式與觀察管(3)連接；觀察管(3)的側(cè)壁上開有兩個圓柱形通孔，一個是朝上的觀察管進(jìn)水口(31)和一個是朝下的觀察管排水口(33)；

靜水壓控制系統(tǒng)(4)通過激波管(2)上的壓力控制系統(tǒng)接口(27)與激波管(2)內(nèi)部的圓臺形空腔(28)連通。