[發明專利]一種聚能裝藥水下爆炸實驗裝置

在審

• 申請號: 202010858987.6
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111983179A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 張之凡;宗智;孫鐵志;張桂勇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 王洪生;李洪福

本發明提供一種聚能裝藥水下爆炸實驗裝置，本發明方法，包括：裝藥系統、結構吊裝系統、傳感器系統和影像記錄系統，裝藥系統包括聚能裝藥和爆炸管，聚能裝藥設置在爆炸管的前端；結構吊裝系統包括安裝支架和測試板，測試板安裝在安裝支架上；傳感器系統包括壓力測試系統、測速靶系統和結構響應測試系統，壓力測試系統設置在裝藥系統的外側，測速靶系統包括測速靶紙和測速管，測速靶紙設置在測速管和所述爆炸管內；結構響應測試系統設置在測試板上；影像記錄系統設置在聚能裝藥爆炸的輻射范圍之外，本發明主要利用將聚能裝藥安裝在設有多種傳感器的實驗架上，從而起到在聚能裝藥爆炸式可以第一時間采集相關的數據。

技術領域

本發明涉及水下爆破技術領域，具體而言，尤其涉及一種聚能裝藥水下爆炸實驗裝置。

背景技術

目前，關于聚能裝藥水下爆炸問題的公開文獻較少，國內外對聚能裝藥空中爆炸的研究較多。對于空中爆炸，載荷較為單一，沖擊波載荷衰減較快，金屬射流載荷可通過測速靶紙測量射流速度，框架安置也較為簡單。聚能裝藥水下爆炸實驗方法可以參考空中爆炸，但是由于水下爆炸過程中形成的沖擊波超壓遠大于在空氣中，其對結構的破壞形式有別于空中爆炸的效果。另外水下爆炸過程中還會形成長時歷脈動氣泡，也需要進行測量相關參數。因此，聚能裝藥水下爆炸對結構破壞的毀傷元主要包括金屬射流、沖擊波和氣泡。該技術涉及材料學、化學、爆炸與沖擊動力學等相關學科，難以用經典理論和解析法描述，所以目前對于聚能裝藥水下爆炸的研究，實驗是最直接也是最有效的手段。

因此需要設計一種聚能裝藥水下爆炸實驗裝置。

發明內容

根據上述提出聚能爆炸的水下試驗數據缺失的技術問題，而提供一種聚能裝藥水下爆炸實驗裝置。本發明主要利用將聚能裝藥安裝在設有多種傳感器的實驗架上，從而起到在聚能裝藥爆炸式可以第一時間采集相關的數據。

本發明采用的技術手段如下：

一種聚能裝藥水下爆炸實驗裝置，其特征在于，包括：裝藥系統、結構吊裝系統、傳感器系統和影像記錄系統，所述裝藥系統包括聚能裝藥和爆炸管，所述聚能裝藥設置在所述爆炸管的前端，所述裝藥系統設置在所述結構吊裝系統上；所述結構吊裝系統包括安裝支架和測試板，所述測試板安裝在所述安裝支架上；所述傳感器系統包括壓力測試系統、測速靶系統和結構響應測試系統，所述壓力測試系統設置在所述裝藥系統的外側，所述測速靶系統包括測速靶紙和測速管，所述測速靶紙設置在所述測速管和所述爆炸管內，所述測速管設置在所述測試板上；所述結構響應測試系統設置在所述測試板上；所述影像記錄系統設置在所述聚能裝藥爆炸的輻射范圍之外。

進一步地，所述結構吊裝系統根據所述聚能裝藥的威力設有多層測試板，所述測試板相互平行設置在所述安裝支架上。

進一步地，所述聚能裝藥的前端設有雷管和起爆器，所述爆炸管的后端安裝在所述結構吊裝系統最上層的所述測試板的上表面。

進一步地，所述壓力測試系統包括壓力傳感器、數據采集儀和計算機，所述壓力傳感器包括壓力傳感器Ⅰ和壓力傳感器Ⅱ，所述壓力傳感器Ⅰ設置在所述裝藥系統的上方并與所述裝藥系統同軸，所述壓力傳感器Ⅱ設置在所述裝藥系統的水平一側。

進一步地，所述測速靶紙包括測速靶紙Ⅰ、測速靶紙Ⅱ、測速靶紙Ⅲ和測速靶紙Ⅳ，所述測速靶紙Ⅰ和所述測速靶紙Ⅱ設置在所述爆炸管中，所述測速靶紙Ⅲ和所述測速靶紙Ⅳ設置在所述測速管中，所述測速管設置在所述結構吊裝系統最上層的所述測試板的下表面且與所述爆炸管同軸。

進一步地，所述結構相應測試系統包括應變片和多通道應變儀，所述應變片設置在每一片所述測試板的表面。

進一步地，所述影像記錄系統為高速攝像機。

較現有技術相比，本發明具有以下優點：