[发明专利]一种空心环形柔性防爆结构及其设计方法

权利要求书

1.一种空心环形柔性防爆结构，包括一端开口的中空桶体(1)和盖体(2)，其中，桶体(1)由内至外包括液体层(3)和纤维层(4)；其特征在于，所述桶体(1)的内径为能容纳爆炸物或爆炸物存放设备的最小尺寸；桶体(1)的高度为能拦截所有破片的最小高度；桶体液体层(3)的面密度为避免初始冲击波向外泄露的最小面密度；桶体纤维层(4)的面密度为完全捕获破片的最小面密度；盖体(2)的面密度为导致侧向冲量最小的临界面密度；

其中，液体层面密度A_b为：

A_b＝A_bmin,r(m_e/m_e,r)^1/3(H/H_r)/(D/D_r)

其中，A_bmin,r为特定爆炸物在相同结构的特定防爆装置中的液体层的最小面密度；m_e,r为已知的特定爆炸物的TNT当量；H_r和D_r分别为已知的特定防爆装置的高度和内径；m_e为本防爆结构拟防护的爆炸物TNT当量，H和D分别为本防爆结构的高度和内径。

2.如权利要求1所述的空心环形柔性防爆结构，其特征在于，所述桶体(1)的高度H为

H＝(D+2T)·tanθ+150

其中，D为桶体(1)的内径；T为桶体(1)的厚度，取为100mm；θ为爆炸物飞散角。

3.如权利要求1所述的空心环形柔性防爆结构，其特征在于，桶体液体层避免初始冲击波向外泄露的最小面密度由数值模拟或实验确定。

4.如权利要求1所述的空心环形柔性防爆结构，其特征在于，桶体纤维层(4)的完全捕获破片的最小面密度由弹道冲击实验确定；弹道冲击实验中，破片以初速V_br冲击用所述纤维层的材料制备的靶板，

其中，V_0max为破片在爆炸物爆炸驱动下的最大初速；V_b0为桶体液体层在爆炸物爆炸冲击波加载下的平均初速；m_P为破片质量，S为破片最大截面积，C_d为无量纲拖曳系数，A_b为液体层面密度。