[發(fā)明專利]一種水下核爆大型靶標(biāo)模型實(shí)驗(yàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010891351.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112027018A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚熊亮;李光亮;陳瑩玉;楊志勛;王志凱;蘇標(biāo);崔雄偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): B63B71/20
• 分類號(hào): B63B71/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供一種水下核爆大型靶標(biāo)模型實(shí)驗(yàn)裝置，包括：浮筒、浮筒、阻尼板、連接柱、纜繩、靶板、背空水艙、橫向穩(wěn)定板和炸藥，兩個(gè)浮筒利用四個(gè)橫向穩(wěn)定板固定其之間的位置；阻尼板按照一定的間距垂落在浮筒下方，用連接柱聯(lián)結(jié)，在浮筒遭受到水下核爆沖擊時(shí)用于減小浮筒的上下擺幅；背空水艙位于浮筒下方，利用纜繩中的吊環(huán)連接浮筒和靶托的吊耳；靶板位于靶托上，使用螺栓進(jìn)行靶板和靶托之間的固定；炸藥放置于靶板和浮筒之間、四根纜繩之內(nèi)。本發(fā)明旨在研究水下爆炸所產(chǎn)生的大脈寬沖擊波對(duì)靶板的沖擊毀傷，進(jìn)而解決艦船受到水下核爆大脈寬沖擊作用下的載荷對(duì)船體結(jié)構(gòu)的毀傷特性的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種水下核爆大型靶標(biāo)模型實(shí)驗(yàn)裝置，屬于模型實(shí)驗(yàn)靶艙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

準(zhǔn)確的艦船毀傷特征能為研究艦船在抗爆、抗沖擊設(shè)計(jì)和優(yōu)化方面提供準(zhǔn)確的理論和數(shù)值計(jì)算等依據(jù)。雖然現(xiàn)如今大量學(xué)者針對(duì)艦船受到水下爆炸的沖擊毀傷進(jìn)行了研究，并得到了大量的成果。但是，水下核爆方面對(duì)艦船的毀傷特性的研究依然較少。

由于艦船的建造成本較高，無(wú)法針對(duì)艦船進(jìn)行大量的實(shí)物實(shí)驗(yàn)。因此，大量學(xué)者針對(duì)艦船進(jìn)行縮比實(shí)驗(yàn)，研究水下爆炸對(duì)艦體的沖擊毀傷的機(jī)理。但是，簡(jiǎn)單的模型實(shí)驗(yàn)無(wú)法準(zhǔn)確的反映實(shí)際艦船的結(jié)構(gòu)特征以及毀傷特性。因此，需要一種準(zhǔn)確反映實(shí)際艦船特征的模型技術(shù)和裝置來(lái)進(jìn)行艦船在水下核爆時(shí)毀傷特性的實(shí)驗(yàn)研究。

終上所述，一種準(zhǔn)確的、有效的模型方法是目前急需研究的，同時(shí)利用模型裝置針對(duì)水下爆炸的大脈寬沖擊波對(duì)板架結(jié)構(gòu)的毀傷進(jìn)行研究，進(jìn)而準(zhǔn)確的得到水下核爆大脈寬沖擊波對(duì)艦船真實(shí)毀傷的特征。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)水下核爆大脈寬沖擊波對(duì)艦船毀傷特征的問(wèn)題，提出了一種水下核爆大型靶標(biāo)模型實(shí)驗(yàn)裝置，用于研究水下核爆大脈寬沖擊波對(duì)板架結(jié)構(gòu)的模擬毀傷特性，旨在解決艦船受到水下核爆時(shí)真實(shí)尺度毀傷特性的問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：包括通過(guò)橫向穩(wěn)定板連接的兩個(gè)浮筒、背空水艙、固定在背水艙上的靶托、設(shè)置在靶托上的靶板、用于連接背空水艙與浮筒的攬繩、放置在靶板與浮體之間的炸藥，所述靶板為雙層混合式骨架靶板、單層縱骨架靶板或單層混合式骨架靶板。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.每個(gè)浮筒兩端的下方分別設(shè)置有至少三層的阻尼板，阻尼板之間、阻尼板與浮筒之間通過(guò)連接柱連接。

2.用于連接背空水艙與浮筒的攬繩是指：在每個(gè)浮筒的下方設(shè)置有兩個(gè)吊耳，在背空水艙上的靶托的四個(gè)角上分別設(shè)置有四個(gè)吊耳，攬繩有四根且分別豎直連接在對(duì)應(yīng)的吊耳之間。

3.所述背空水艙包括碎石艙、背空艙，背空艙和碎石艙之間用中間板隔開(kāi)，在碎石艙、背空艙、中間板隔的壁面上均設(shè)置有T型梁加強(qiáng)筋。

4.每個(gè)浮筒的內(nèi)表面均設(shè)置有T型梁加強(qiáng)筋。

5.實(shí)驗(yàn)時(shí)，將實(shí)驗(yàn)裝置放置于水中，兩個(gè)浮筒浮在水面上，其他部件則根據(jù)位置關(guān)系位于水下，背空水艙和浮筒之間的距離根據(jù)纜繩的長(zhǎng)短進(jìn)行調(diào)整，靶板根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇不同類型的板；炸藥爆炸所產(chǎn)生的大脈寬沖擊波對(duì)靶板進(jìn)行載荷沖擊作用，從而得到靶板的毀傷特性，靶板和背空水艙共同組成船艙的結(jié)構(gòu)和環(huán)境模型，根據(jù)靶板的毀傷特性可以得到艦船結(jié)構(gòu)真實(shí)尺度的毀傷特性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以得到準(zhǔn)確的、有效的水下核爆對(duì)艦船結(jié)構(gòu)的毀傷特性，本發(fā)明根據(jù)艦體真實(shí)板的架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了縮比設(shè)計(jì)。浮筒兩端的多塊阻尼板利用連接柱組成阻尼板組，其作用是增加附加質(zhì)量力，可以有效的減小浮筒的上下擺幅，控制整個(gè)裝置的剛體運(yùn)動(dòng)位移，降低沖擊波對(duì)裝置的影響。纜繩使用柔性材料，利用其柔性特征降低瞬間爆炸對(duì)浮筒的沖擊影響。背空水艙中的背空艙為靶板提供空氣環(huán)境，準(zhǔn)確的模擬艦船的在航洋中所處的環(huán)境狀態(tài)。而背空水艙中的碎石倉(cāng)是給背空水艙提供配重，具有經(jīng)濟(jì)、方便的效果，和直接均勻鋼制配重或混凝土結(jié)構(gòu)配重相比，可以防止應(yīng)力波引起的層裂效應(yīng)。