[发明专利]柱体边界多角度电火花气泡壁压载荷实验装置

说明书

本发明提供一种柱体边界多角度电火花气泡壁压载荷实验装置,包括实验支架、设置在支架内的铁制带玻璃窗口实验水箱、设置在支架上端的三坐标控制仪、设置在三坐标控制仪竖直输出端上的电火花底座、设置在放电针底座上的放电针针柱、设置在放电针针柱上的放电针、设置在实验水箱侧面并贯穿水箱侧壁的可旋转圆柱边界壁压载荷测量机构，测量机构的测量部分浸没在水中，另一部分暴露在空气中，三坐标控制仪竖直输出端在水箱内，在实验水箱装有玻璃的两侧设置有光源和高速摄像机,且光源和高速摄像机相对水箱玻璃的位置设置。本发明使用安全,实验效果好,能够为水下极近场电火花气泡对不同角度的多方位的柱体边界壁压载荷研究。

技术领域

本发明涉及柱体边界多角度电火花气泡壁压载荷实验装置，属于水下爆炸载荷硏究实验裝置领域。

背景技术

随着科学军事力量的发展，潜艇的水下作战能力已经成为一个各国注重的问题，对潜艇的侦察与隐身，以及抗爆炸后的生存能力显得尤为重要。潜艇在受到水下爆炸冲击的时候，作用冲击的时间短，受到的压力高，作用的位置不确定，给潜艇结构的设计增加了一定的困难性。随着水下制导技术的发展，直接命中潜艇的概率大大增加，潜艇受爆炸后的生存能力将显的尤为重要。传统水下爆炸的研究，大多研究的位置都集中在爆炸点的正上方。而潜艇受爆炸冲击的位置不固定，所以急需一种可以柱体边界多角度测量壁压载荷的实验装置来模拟潜艇外壳受到爆炸载荷冲击的情况。由于该实验装置不仅模拟潜艇的形状，而且可以进行多角度、多点位的测量壁压载荷，可以近似完全的模拟潜艇水下受冲击的情况，同时也将各个点位受冲击的壁压载荷加以测量，可以更有针对性的对潜艇各个位置进行结构的改进。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种柱体边界多角度电火花气泡壁压载荷实验装置，其可以自由的旋转角度，对柱体边界上任意点位受到的水下爆炸壁压载荷进行测量。此外，该装置结构简单，安装方便。

本发明的目的是这样实现的：包括设置在实验台上的支架和放电箱以及数据采集装置、设置在支架内的铁制带玻璃窗口实验水箱、设置在支架上端的三坐标控制仪、设置在三坐标控制仪竖直输出端上的电火花底座、设置在电火花底座上的放电针针柱、设置在放电针针柱上的放电针、设置在实验水箱侧面并贯穿水箱侧壁的可旋转圆柱边界壁压载荷测量机构，可旋转圆柱边界壁压载荷测量机构的测量部分浸没在水中、其余部分暴露在空气中，三坐标控制仪竖直输出端位于水箱内，在实验水箱装有玻璃的两侧分别设置有光源和高速摄像机,且光源和高速摄像机相对水箱玻璃的位置设置。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述可旋转圆柱边界壁压载荷测量机构包括设置在实验水箱侧面的防水管安装底座、设置在防水管安装底座内的防水管、设置在防水管前端的圆柱靶安装底座、设置在圆柱靶安装底座前端的圆柱靶体、设置在圆柱靶体侧面的传感器安装载体、设置在传感器安装载体内的压力传感器，防水管安装底座位于实验水箱外侧，防水管贯穿于实验水箱一侧壁面，其一部分浸没在水中，另一部分暴露在空气中，圆柱靶安装底座、圆柱靶体、传感器安装载体和压力传感器测量端也浸没在水中。

2.防水管安装底座通过螺栓螺母与实验水箱侧壁相连接，防水管穿过防水管安装底座，防水管与圆柱靶安装底座通过螺栓相连接，圆柱靶安装底座与圆柱靶体通过螺纹相连接，传感器安装载体与圆柱靶体通过螺栓相连接，压力传感器与传感器安装载体通过螺纹相连接。

3.防水管与防水管安装底座之间夹有防水密封垫，防水管安装底座与实验水箱侧壁面之间夹有防水密封垫，防水管与圆柱靶安装底座之间涂油防水密封胶，圆柱靶安装底座与圆柱靶体之间涂油防水密封胶，传感器安装载体与圆柱靶体之间夹有防水密封环，传感器安装载体测量端面与圆柱靶体端面之间的间隙处涂油防水密封胶，传感器测量端面与传感器安装载体测量端面之间的间隙处涂油防水密封胶。

4.通过旋转防水管和三坐标控制仪来调整传感器测量端面与电火花气泡之间的角度，实现柱体边界多角度电火花气泡壁压载荷测量。