一种模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法技术

本发明专利技术涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法。其技术方案是：在已知模拟深水环境爆炸试验用容器（以下或简称容器）的约束条件、模拟水深、允许装药量、容器结构、容器尺寸和容器材料的条件下，建立模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定模型：然后根据所述容器的壁厚确定模型即得容器的壁厚δe。本发明专利技术具有能满足实际承载需要、能降低加工成本、安全可靠和使用方便的特点。

A method for determining the wall thickness of a simulated deepwater environment explosion test

The invention relates to a method for determining the wall thickness of a container for simulating an explosion test in a deep water environment. The technical scheme is that the simulated deep water explosion test in the environment (hereinafter referred to as known by the container or container) simulation of the constraint conditions, water depth, allowed to charge, vessel structure, the size of the container and the container material under the condition of simulated deep water explosion test for vessel wall thickness determination model: according to the wall of the container the model is to determine the thickness of vessel wall thickness of E. The invention has the characteristics of meeting the actual bearing requirement, reducing the processing cost, safe and reliable and convenient to use.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于爆炸试验用容器
具体涉及一种模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法。
技术介绍
随着水下爆炸在军事、经济建设中越来越广泛的应用，合理利用水下爆炸能量对目标进行有效破坏，在复杂的水下爆炸环境中对水工设施和建筑物采取有效防护，最大限度降低爆炸负效应等问题，已经成为爆破工程应用和学术研究机构普遍关心的课题。由于水下爆炸的作用机理极为复杂，只有少数问题存在解析解，而水下爆炸的复杂环境也导致了水下爆炸试验研究周期长、耗费多、成功率低、试验观测的可操作性差，且水下爆炸试验大多属于破坏性试验，测试所获得的数据非常有限。模拟深水环境爆炸试验用容器就是在密闭容器中填充水介质、通过加载一定静压来模拟不同的水深条件、利用小药量进行炸药水下爆炸作用规律研究的一种水下爆炸试验设备。该设备能够在方便的试验环境中安全可靠、高频度地模拟水下环境进行爆炸试验，还能够限制水下爆炸冲击波和爆轰产物的作用范围，并对试验人员和试验设备进行有效的近距离保护。与野外自然水域试验条件相比，它具有试验仪器便于安放、试验数据便于采集、试验外部条件可控性强的优点。如何确定模拟深水环境爆炸试验用容器的直径、壁厚和所使用药量之间的关系，对于确保模拟深水环境爆炸试验用容器的安全使用和充分发挥其效能具有重要的理论意义和实用价值。目前，对模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法主要是以水下爆炸冲击波反射超压峰值作为工作压力，按照爆炸容器壁厚确定时常用的动力系数法进行确定。现有方法主要存在以下两个难点：第一，水下爆炸和空气中爆炸相比，冲击波的峰值较大，但正压作用时间较短，仅为同等峰值空气中冲击波的1/100，若直接以冲击波反射超压峰值作为工作压力，按照空气介质爆炸容器壁厚确定方法进行壁厚的确定，则所确定的壁厚值会非常大，从而难以得到实际应用；第二，动力系数的选择一般依据设计人员的实践经验，往往具有一定的盲目性，无法得到合适的壁厚。因此，现有的模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法很难实施。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法，用该方法确定的模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚能满足实际承载需要、能降低加工成本、安全可靠和使用方便。为实现上述任务，本专利技术的技术方案包括以下步骤：步骤1、确定模拟深水环境爆炸试验用容器（或简称容器）的技术参数①容器结构：容器为轴对称结构，即为球形结构、或为由中部圆柱直段和两端标准椭圆封头组成的圆柱形结构；②容器尺寸：容器筒体内的有效试验空间；③模拟水深：物体在水下所承受的压强与容器充满水后加载的静压相等时的水的深度，每10m水深的压强相当于一个标准大气压，即0.1MPa；④允许装药量：在容器不发生塑性变形的前提下，容器内部中心位置处能承受的最大爆炸载荷的TNT当量；⑤容器材料：容器主体材料为Q345R钢或为Q245R钢；⑥约束条件：容器筒体为薄壁筒体，薄壁筒体是指模拟深水环境爆炸试验用容器的筒体厚度与所述筒体内壁的曲率半径之比≤0.2。步骤2、建立模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定模型δe12E{(σt)2[pc(2R+δe)2δe]2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法，其特征在于所述壁厚确定方法的具体步骤是：步骤1、确定模拟深水环境爆炸试验用容器的技术参数所述模拟深水环境爆炸试验用容器或简称容器；①容器结构：容器为轴对称结构，即为球形结构、或为由中部圆柱直段和两端标准椭圆封头组成的圆柱形结构；②容器尺寸：容器筒体内的有效试验空间；③模拟水深：物体在水下所承受的压强与容器充满水后加载的静压相等时的水的深度，每10m水深的压强相当于一个标准大气压，即0.1MPa；④允许装药量：在容器不发生塑性变形的前提下，容器内部中心位置处能承受的最大爆炸载荷的TNT当量；⑤容器材料：容器主体材料为Q345R钢或为Q245R钢；⑥约束条件：容器筒体为薄壁筒体，薄壁筒体是指模拟深水环境爆炸试验用容器的筒体厚度与所述筒体内壁的曲率半径之比≤0.2；步骤2、建立模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定模型δe12E{(σt)2[pc(2R+δe)2δe]2}=mW3(W3R)γ×106+RpcE[δt-pc(2R+δe)2δe]---(1)]]>式（1）中：R为容器筒体的内径，m；W为允许装药量，kg；m和γ为水下爆炸参数；pc为允许加载静压，Pa；E为容器筒体材料的弹性模量，Pa；σt为容器筒体材料的许用应力，Pa；δe为容器筒体的厚度，即容器的壁厚，m；步骤3、由式(1)，即得所述模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚δe。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟深水环境爆炸试验用容器的壁厚确定方法，其特征在于所述壁厚确定方法的
具体步骤是：
步骤1、确定模拟深水环境爆炸试验用容器的技术参数
所述模拟深水环境爆炸试验用容器或简称容器；
①容器结构：容器为轴对称结构，即为球形结构、或为由中部圆柱直段和两端标准椭圆
封头组成的圆柱形结构；
②容器尺寸：容器筒体内的有效试验空间；
③模拟水深：物体在水下所承受的压强与容器充满水后加载的静压相等时的水的深度，
每10m水深的压强相当于一个标准大气压...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟冬望，李琳娜，何理，司剑峰，朱宽，刘建程，黄小武，殷秀红，操鹏，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42