[发明专利]一种聚能装药水下爆炸实验装置

说明书

本发明提供一种聚能装药水下爆炸实验装置，本发明方法，包括：装药系统、结构吊装系统、传感器系统和影像记录系统，装药系统包括聚能装药和爆炸管，聚能装药设置在爆炸管的前端；结构吊装系统包括安装支架和测试板，测试板安装在安装支架上；传感器系统包括压力测试系统、测速靶系统和结构响应测试系统，压力测试系统设置在装药系统的外侧，测速靶系统包括测速靶纸和测速管，测速靶纸设置在测速管和所述爆炸管内；结构响应测试系统设置在测试板上；影像记录系统设置在聚能装药爆炸的辐射范围之外，本发明主要利用将聚能装药安装在设有多种传感器的实验架上，从而起到在聚能装药爆炸式可以第一时间采集相关的数据。

技术领域

本发明涉及水下爆破技术领域，具体而言，尤其涉及一种聚能装药水下爆炸实验装置。

背景技术

目前，关于聚能装药水下爆炸问题的公开文献较少，国内外对聚能装药空中爆炸的研究较多。对于空中爆炸，载荷较为单一，冲击波载荷衰减较快，金属射流载荷可通过测速靶纸测量射流速度，框架安置也较为简单。聚能装药水下爆炸实验方法可以参考空中爆炸，但是由于水下爆炸过程中形成的冲击波超压远大于在空气中，其对结构的破坏形式有别于空中爆炸的效果。另外水下爆炸过程中还会形成长时历脉动气泡，也需要进行测量相关参数。因此，聚能装药水下爆炸对结构破坏的毁伤元主要包括金属射流、冲击波和气泡。该技术涉及材料学、化学、爆炸与冲击动力学等相关学科，难以用经典理论和解析法描述，所以目前对于聚能装药水下爆炸的研究，实验是最直接也是最有效的手段。

因此需要设计一种聚能装药水下爆炸实验装置。

发明内容

根据上述提出聚能爆炸的水下试验数据缺失的技术问题，而提供一种聚能装药水下爆炸实验装置。本发明主要利用将聚能装药安装在设有多种传感器的实验架上，从而起到在聚能装药爆炸式可以第一时间采集相关的数据。

本发明采用的技术手段如下：

一种聚能装药水下爆炸实验装置，其特征在于，包括：装药系统、结构吊装系统、传感器系统和影像记录系统，所述装药系统包括聚能装药和爆炸管，所述聚能装药设置在所述爆炸管的前端，所述装药系统设置在所述结构吊装系统上；所述结构吊装系统包括安装支架和测试板，所述测试板安装在所述安装支架上；所述传感器系统包括压力测试系统、测速靶系统和结构响应测试系统，所述压力测试系统设置在所述装药系统的外侧，所述测速靶系统包括测速靶纸和测速管，所述测速靶纸设置在所述测速管和所述爆炸管内，所述测速管设置在所述测试板上；所述结构响应测试系统设置在所述测试板上；所述影像记录系统设置在所述聚能装药爆炸的辐射范围之外。

进一步地，所述结构吊装系统根据所述聚能装药的威力设有多层测试板，所述测试板相互平行设置在所述安装支架上。

进一步地，所述聚能装药的前端设有雷管和起爆器，所述爆炸管的后端安装在所述结构吊装系统最上层的所述测试板的上表面。

进一步地，所述压力测试系统包括压力传感器、数据采集仪和计算机，所述压力传感器包括压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ，所述压力传感器Ⅰ设置在所述装药系统的上方并与所述装药系统同轴，所述压力传感器Ⅱ设置在所述装药系统的水平一侧。

进一步地，所述测速靶纸包括测速靶纸Ⅰ、测速靶纸Ⅱ、测速靶纸Ⅲ和测速靶纸Ⅳ，所述测速靶纸Ⅰ和所述测速靶纸Ⅱ设置在所述爆炸管中，所述测速靶纸Ⅲ和所述测速靶纸Ⅳ设置在所述测速管中，所述测速管设置在所述结构吊装系统最上层的所述测试板的下表面且与所述爆炸管同轴。

进一步地，所述结构相应测试系统包括应变片和多通道应变仪，所述应变片设置在每一片所述测试板的表面。

进一步地，所述影像记录系统为高速摄像机。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：