[发明专利]一种弹药爆炸场风动压测试方法及装置

权利要求书

1.一种弹药爆炸场风动压测试方法，该方法采用风动压测试装置，其特征在于，所述的风动压测试装置包括测压杆(1)，所述的测压杆(1)的头部圆台端面中心上沿轴向开设有总压测试压力传感器安装座(2)，总压测试压力传感器安装座(2)内安装有总压测试压力传感器(3)；

所述的测压杆(1)的侧壁上设置有一个侧平面(4)，侧平面(4)上沿着径向开设有多个静压测试压力传感器安装座(5)，每个静压测试压力传感器安装座(5)内均安装有静压测试压力传感器(6)；

所述的侧平面(4)相对的测压杆(1)上沿着轴向开设有引线槽(7)，引线槽(7)与总压测试压力传感器安装座(2)和多个静压测试压力传感器安装座(5)均连通；

所述的测压杆(1)的尾部设置有信号输出接线端子(8)，总压测试压力传感器(3)和静压测试压力传感器(6)分别通过位于引线槽(7)内的引线(9)与信号输出接线端子(8)相连；

该方法包括以下步骤：

步骤一，爆炸场安装风动压测试装置：

将支架放置到爆炸场观测点，在支架上固定测压杆(1)，使测压杆(1)的头部指向爆心；记录爆心与测压杆(1)的头部圆台端面中心的爆心距R；

步骤二，风动压测试装置与测试仪器的连接：

通过信号输出接线端子(8)与适配器连接，适配器与数据采集仪连接；当弹药爆炸后，冲击波作用于总压测试压力传感器(3)和多个静压测试压力传感器(6)，压力传感器受压输出的响应信号，通过适配器转化放大后，存储到数据采集仪中；

步骤三，冲击波数据处理：

读取并分析数据获取的冲击波压力信号，记录总压测试压力传感器(3)和多个静压测试压力传感器(6)的压力峰值和正压持续时间；

总压测试压力传感器(3)的压力峰值即为测压杆(1)端面的总压峰值；

步骤四，计算测压杆端面的冲击波静压：

步骤401，将侧平面(4)上测点的压力峰值、试验装药质量、爆心距代入公式Ⅰ，得到的多个多项式联立求解，得到公式Ⅰ系数a、b、c的值；然后依据爆心与测压杆(1)的头部圆台端面中心的爆心距R和公式Ⅰ计算测压杆(1)端面的静压峰值P_s；

式中：

P_si为i测点的侧平面静压峰值；

i为测点编号；

W为试验装药质量；

R_si为i测点与爆心间距；

a、b和c均为系数；

步骤402，将侧平面(4)上测点的压力峰值、试验装药质量、爆心距代入公式Ⅱ，得到多个k_si+，求其平均值k_s+；将k_s+和测压杆(1)端面中心爆心距代入公式Ⅱ，得到测压杆端面静压力正压作用时间T_s+；

T_si+＝k_si+(R_si×w^1/3)^1/2 公式Ⅱ；

式中：

k_si+为测点正压时间系数；

T_si+为测点冲击波正压持续时间；

步骤403，将侧平面(4)上的多个测点的压力峰值和正压时间代入公式Ⅲ，得到多个b_si，求其平均值b_s；将P_s、T_s+、b_s代入公式Ⅲ，得到测压杆(1)端面的静压随时间变化模型；

根据测压杆(1)端面的静压随时间变化模型，能够获得测压杆端面的静压峰值；

步骤五，测压杆端面的静压击波后流体的马赫数计算：

将测压杆端面的总压峰值和测压杆端面的静压峰值代入公式Ⅳ，计算击波后流体的马赫数M；

当马赫数M小于等于1时，转入步骤六；

当马赫数M大于1时，将总压峰值和静压峰值代入公式Ⅴ，重新计算击波后流体的马赫数M得到马赫数，然后再转入步骤六；

式中：

P_P为测压杆端面的总压峰值；

P_s为测压杆端面的静压峰值；

γ为爆炸气体的比热容比；

步骤六，风动压计算：

将测压杆(1)端面的静压峰值和击波后流体运动的马赫数代入公式Ⅵ，得到风动压峰值q：

步骤七，建立风动压随时间的变化模型：

按照步骤六的风动压峰值计算方法，依据各时刻的总压和静压，循环计算各时刻的流体马赫数和风动压值，绘制风动压随时间的变化曲线，建立风动压随时间的变化模型。