[发明专利]大型爆炸波模拟装置的钢结构实验段

说明书

技术领域

本发明涉及防护工程技术研究领域中的爆炸波模拟装置技术，具体涉及一种对靶标实现冲击波加载，并在其中完成所需实验测试的大型爆炸波模拟装置的钢结构实验段。

背景技术

由于现有激波管设备中的实验段因受加载环境、实验段尺寸、观测手段和主体结构抗爆性能的限制，已不能满足许多领域内日益增长的实验需求。为了提升工程设备及装备的防护水平，迫切需要开展对大型爆炸波模拟装置中主体实验段的研制。

发明内容

本发明的目的是提出一种大型爆炸波模拟装置的钢结构实验段，使其能满足实验需求，并具有抗爆能力强、密封性能好、安全可靠、重复使用、观测方便的特点。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种大型爆炸波模拟装置的钢结构实验段，所述的钢结构实验段设置在钢筋混凝土结构过渡段与钢筋混凝土结构出口段之间；所述的钢结构实验段包括有拱形钢结构和储土池或储水池；所述的拱形钢结构通过连接底板固定在钢筋混凝土地基上；所述的拱形钢结构由若干块拱形钢板连接为一体构成；每个所述拱形钢板的两端均连接有连接法兰；相邻两块所述拱形钢板之间通过连接法兰连接；所述拱形钢结构的两端分别设置有端面连接法兰，且所述的端面连接法兰位于所对应连接法兰的外侧并与连接法兰连接；所述拱形钢结构的两端分别设置有钢筋混凝土端面预埋法兰，两个所述的钢筋混凝土端面预埋法兰分别固定在钢筋混凝土结构过渡段的端面上与钢筋混凝土结构出口段的端面上；所述的储土池或储水池位于拱形钢结构正下方地平以下的钢筋混凝土地基内，所述的储土池或储水池内设置有靶标，或设置实验用填土、设置实验用注水。

每块所述的拱形钢板上安装有三个观察窗，其中一个观察窗位于拱形钢板的顶部，另外两个观察窗分别位于拱形钢板的两侧；位于拱形钢板顶部和一侧的观察窗用于给实验段提供光源，位于拱形钢板另一侧的观察窗用于光学测量；所述拱形钢板的外壁上焊接有若干个环向筋板和纵向筋板；所述的环向筋板与纵向筋板相互垂直，用于增加拱形钢结构的刚度。

所述的观察窗包括有观察窗上盖、防弹玻璃和观察窗下盖；所述的观察窗上盖为环形结构；所述的观察窗下盖为中心具有环形台阶的环形结构；所述的防弹玻璃位于观察窗下盖的环形台阶上，并在防弹玻璃与观察窗下盖之间设置密封垫Ⅱ和密封垫Ⅲ；所述的观察窗上盖与观察窗下盖通过内六角圆柱头螺钉连接为一体，在观察窗上盖与观察窗下盖设置密封垫Ⅰ。

所述的连接底板焊接在所述拱形钢板与地面接触的两侧，通过地面连接螺栓将拱形钢结构固定在钢筋混凝土地基上。

所述的连接法兰为拱形结构，所述连接法兰内镶嵌有用于安装吊环螺钉的加强筋。

相邻两块拱形钢板的连接法兰之间具有用于拱形钢结构密封和变形协调的紫铜垫。

所述端面连接法兰与连接法兰之间设置有弹簧钢板，并与所述的弹簧钢板连接为一体；所述弹簧钢板的另一端与钢筋混凝土端面预埋法兰连接；所述的弹簧钢板用以实现钢结构实验段与钢筋混凝土过渡段及出口段的变形协调和密封；所述的弹簧钢板与连接法兰之间、弹簧钢板与钢筋混凝土端面预埋法兰之间均具有紫铜垫。

所述的地面连接螺栓由六角头螺母、平垫圈、丝母和丝杆组成，所述地面连接螺栓的一侧预埋有槽钢，所述的槽钢与连接底板之间具有密封带，槽钢与密封带用于地面连接螺栓定位和连接底板与地基之间的密封。

本发明提出的一种大型爆炸波模拟装置的钢结构实验段，采用上述技术方案，具有如下优越性：

1．本实验段具有可进行大型工程结构、设备、装备的足尺实验，以及空军水面水下舰船的大比尺实验的能力；

2．本发明具有可同时进行力学和光学两种参数测量的优势，不仅可给出靶标的力学响应参数，而且还可给出靶标的响应过程；

3．本发明还具有抗爆能力强、密封性能好、安全可靠、重复使用、观测方便等特点，对工程结构和武器装备抗爆性能等研究具有及其重要的意义。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图1a是图1中A部分的放大图。

图2是本发明中拱形钢板的结构示意图。

图3是本发明中观察窗的结构示意图。

图4是本发明中连接底板的结构示意图。

图5是本发明中连接法兰的结构示意图。

图6是本发明中端面连接法兰的结构示意图。

图7是本发明中地面连接螺栓结构示意图。