一种土木工程结构爆炸损伤实验平台制造技术

本发明专利技术公开了一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，包括基板、多根支柱和焊接在对应支柱上的多根横杆，所述基板的中部设有用于固定测试件的锁紧装置，所述锁紧装置的两侧对称设有用于测试爆炸参数的第一测试装置和第二测试装置，多根所述横杆上共同设有用于固定炸药的固定装置，所述第一测试装置包括分设在基板两端的两块防护板，每块所述防护板上均贯穿滑动设置有多根螺杆。本发明专利技术结构新颖，可对测试件周围各个方向上的爆压参数进行检测，当爆炸产生的冲击波向四周传播时，第一测试板、第二测试板不仅可依靠自身强度来抵抗冲击力，还可将冲击波的动能转化为多个装置的动能与内能，避免实验平台受损。

An experimental platform for explosion damage of civil engineering structures

【技术实现步骤摘要】
一种土木工程结构爆炸损伤实验平台
本专利技术涉及土木
，尤其涉及一种土木工程结构爆炸损伤实验平台。
技术介绍
爆炸力学是流体力学、固体力学和物理学、化学之间的一门交叉学科，在武器研制、交通运输、水利建设、土木工程等方面有着广泛的应用，爆炸损伤实验是探究物体或结构在短时间内冲击波的局部激励作用下的力学性质变化或结构损伤特征及其损伤程度，由于土木工程自身的特殊性，相较于普通化学药物爆炸试验，土木工程爆炸实验中一般仅考虑无约束爆炸中的地面载荷作用于钢管混凝土柱构件时构件的动力响应情况，因此，用于土木工程结构爆炸损伤的实验平台自身也需具备高强度、耐冲击等结构特性。现有的用于土木工程结构爆炸损伤实验平台较为简单，如公开号为CN106248507A的专利中提出的一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，通过设置登式支架、梯式框架、弦形撑杆、三脚架等装置对测试件以及炸药的位置进行固定，只能对测试件两侧爆压参数进行检测，无法检测其他方向的爆压参数，并且只能依靠结构本身强度承担爆炸冲击力；又如公开号为CN110108753A的专利中提出的一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，利用固定壳、套板等装置，可调整测试件的强度，以此测试在不同防护强度作用下的爆压参数，但依旧无法对测试件四周的爆压参数进行检测，对于爆炸带来的高强度冲击，依旧只能依靠装置本身强度来抵抗，若装置强度不够或爆炸冲击力超出预期，可能会导致实验平台损坏甚至人员受伤的情况出现，若需要得出完整、准确的爆压参数需要进行多次实验，这无疑会大大增加实验成本与测试时间，为此，我们提出一种土木工程结构爆炸损伤实验平台。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中爆炸损伤实验平台结构单一，无法多方位检测爆炸强度；对于爆炸引起的高强度冲击，现有的实验平台只能依靠自身结构强度来抵抗冲击力的缺点，而提出的一种土木工程结构爆炸损伤实验平台。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，包括基板、多根支柱和焊接在对应支柱上的多根横杆，所述基板的中部设有用于固定测试件的锁紧装置，所述锁紧装置的两侧对称设有用于测试爆炸参数的第一测试装置和第二测试装置，多根所述横杆上共同设有用于固定炸药的固定装置；所述第一测试装置包括分设在基板两端的两块防护板，每块所述防护板上均贯穿滑动有多根螺杆，每根所述螺杆远离锁紧装置的一端均螺纹连接有筒体，且每个筒体内均通过圆轴固定安装有线圈，每块所述防护板的侧壁上均焊接有多个屏蔽箱，每个所述屏蔽箱内均对称设置有两个永磁体，且每个线圈均位于对应两个永磁体之间并连接有测试元器件；所述第二测试装置包括沿基板中轴线对称安装的两块第二测试板，每块第二测试板均通过其背部的钢架固定连接有直杆，所述基板上对称开设有两个穿槽，且每个直杆均滑动设置在对应的穿槽内，每个所述直杆的底端均连接有配重块，每个所述配重块重心所在的直线均与对应直杆的中轴线所在的直线相重合，所述基板的下表面对称安装有两个光学传感器，且两个光学传感器的位置分别与对应配重块的位置相对应，每块所述配重块均为圆盘形，且每块配重块的上表面均通过刻槽等分为多个扇形区域，多个扇形区域内的颜色各不相同；所述基板上对称开设有两个滑槽，且每个滑槽内均设有缓冲装置，每个所述直杆的中部均通过螺纹套与对应缓冲装置相连接。优选地，所述锁紧装置包括放置台和防护壳体，所述防护壳体与基板之间固定相连，所述放置台与防护壳体之间通过多个第一高强螺栓固定相连，且每个第一高强螺栓的强度均大于10.9级，所述放置台与防护壳体之间还设有多个缓冲弹簧；所述固定装置包括两块固定板，且每块固定板均与多根横杆固定焊接，每块所述固定板上均对称开设有多个安装孔位，相对应的安装孔位上通过第二高强螺栓共同固定安装有固定架，所述固定架的底端固定设有收卷盘，所述收卷盘包括钢索，所述钢索的末端固定连接有挂钩。优选地，每个所述缓冲装置均包括对称设置在对应滑槽内的两个限位槽，对应两个所述限位槽上共同滑动设置有承力板，且每个承力板的侧壁均与对应螺纹套的侧壁固定相连，每个所述滑槽内均滑动设置有阻尼滑块，且每个阻尼滑块与对应承力板之间均设有阻尼弹簧；每个所述穿槽均位于位置相对应的两个限位槽之间。优选地，每块所述第二测试板的厚度均从上到下逐渐增大，每块所述第二测试板上任意一处的厚度均大于28mm。本专利技术的有益效果：1、第二测试板的厚度从上到下逐渐增大，同时，同一水平方向上的第二测试板的各点厚度也不相同，因此，当爆炸产生的冲击波到达第二测试板处时，由牛顿第三定律可知：两个物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，因此第二测试板在向防护板方向移动时也会沿钢架的中轴线转动，带动配重块随之转动，将冲击波的动能部分转化为防护板、钢架、配重块的动能与内能。2、通过设置配重块、光学传感器等装置，由于配重块上表面被分为不同颜色的各个区域，因此光学传感器通过检测各颜色的出现时间与出现次数，可推算出配重块各个时刻的转动速度，由此推导爆炸能量的传递规律。3、通过设置阻尼弹簧、承力板阻尼滑块等装置，在第二测试板向外侧移动时，承力板挤压阻尼弹簧、阻尼滑块，减缓第二测试板的移动速度，在冲击力作用下，相较于静止的物体，运动的物体不容易断裂或折断，相对提高了第二测试板的强度。4、通过设置第二测试板、防护板、线圈、螺杆等装置，在测试板转动时，线圈也会在磁场中转动，从而切割磁感线产生电流，测试元器件持续监测电流的波动并记录数据，通过分析数据的波动情况即可得知冲击波对掩体后方的物体的冲击情况。5、待测物可通过第一高强螺栓固定在放置台上，也可放置于基板与防护壳体之间，当待测物置于放置台上时，可观察待测物直接面对爆炸冲击后的结构损坏、变形情况；当待测物置于防护壳体内时，可观察掩体结构、材质对待测物的影响。6、可将第二测试装置、第一测试装置沿圆周方向对称设置多组，以测试多个方向上的爆压参数，同时每组测试装置都可以检测不同情况下待测物的受损情况与冲击波的变化情况之间的关系，从而减少测试次数，节约实验成本。综上所述，本专利技术结构新颖，可对测试件周围各个方向上的爆压参数进行检测，当爆炸产生的冲击波向四周传播时，第一测试板、第二测试板不仅可依靠自身强度来抵抗冲击力，还可将冲击波的动能转化为多个装置的动能与内能，避免实验平台受损。附图说明图1为本专利技术提出的一种土木工程结构爆炸损伤实验平台的结构示意图；图2为图1中A处放大图；图3为图2中B处放大图；图4为图1中C处放大图；图5为本专利技术提出的一种土木工程结构爆炸损伤实验平台中缓冲机构的俯视图；图6为本专利技术提出的一种土木工程结构爆炸损伤实验平台中锁紧装置的结构示意图；图7为本专利技术提出的一种土木工程结构爆炸损伤实验平台中固定装置的俯视图。图中：1基板、2支柱、3横杆、4固定板、5固定架、6收卷盘、7屏蔽箱、8防护板、9第一测试板、10螺杆、11挂钩、12锁紧装置、13本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，包括基板(1)、多根支柱(2)和焊接在对应支柱(2)上的多根横杆(3)，其特征在于，所述基板(1)的中部设有用于固定测试件的锁紧装置(12)，所述锁紧装置(12)的两侧对称设有用于测试爆炸参数的第一测试装置和第二测试装置，多根所述横杆(3)上共同设有用于固定炸药的固定装置；/n所述第一测试装置包括分设在基板(1)两端的两块防护板(8)，每块所述防护板(8)上均贯穿滑动设置有多根螺杆(10)，每根所述螺杆(10)远离锁紧装置(12)的一端均转动连接有线圈(20)，每块所述防护板(8)的侧壁上均焊接有多个屏蔽箱(7)，每个所述屏蔽箱(7)内均对称设置有两个永磁体(21)，且每个线圈(20)均位于对应两个永磁体(21)之间并通过导线连接有测试元器件(22)；/n所述第二测试装置包括两块第二测试板(14)，每块第二测试板(14)均固定连接有直杆(17)，每个所述直杆(17)的底端均贯穿基板(1)并连接有配重块(18)，所述基板(1)的下表面对称安装有两个光学传感器(16)，所述基板(1)上对称开设有两个滑槽，且每个滑槽内均设有缓冲装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，包括基板(1)、多根支柱(2)和焊接在对应支柱(2)上的多根横杆(3)，其特征在于，所述基板(1)的中部设有用于固定测试件的锁紧装置(12)，所述锁紧装置(12)的两侧对称设有用于测试爆炸参数的第一测试装置和第二测试装置，多根所述横杆(3)上共同设有用于固定炸药的固定装置；
所述第一测试装置包括分设在基板(1)两端的两块防护板(8)，每块所述防护板(8)上均贯穿滑动设置有多根螺杆(10)，每根所述螺杆(10)远离锁紧装置(12)的一端均转动连接有线圈(20)，每块所述防护板(8)的侧壁上均焊接有多个屏蔽箱(7)，每个所述屏蔽箱(7)内均对称设置有两个永磁体(21)，且每个线圈(20)均位于对应两个永磁体(21)之间并通过导线连接有测试元器件(22)；
所述第二测试装置包括两块第二测试板(14)，每块第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：李治平，
申请(专利权)人：李治平，
类型：发明
国别省市：上海;31