本发明专利技术提供一种水下核爆大型靶标模型实验装置，包括：浮筒、浮筒、阻尼板、连接柱、缆绳、靶板、背空水舱、横向稳定板和炸药，两个浮筒利用四个横向稳定板固定其之间的位置；阻尼板按照一定的间距垂落在浮筒下方，用连接柱联结，在浮筒遭受到水下核爆冲击时用于减小浮筒的上下摆幅；背空水舱位于浮筒下方，利用缆绳中的吊环连接浮筒和靶托的吊耳；靶板位于靶托上，使用螺栓进行靶板和靶托之间的固定；炸药放置于靶板和浮筒之间、四根缆绳之内。本发明专利技术旨在研究水下爆炸所产生的大脉宽冲击波对靶板的冲击毁伤，进而解决舰船受到水下核爆大脉宽冲击作用下的载荷对船体结构的毁伤特性的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种水下核爆大型靶标模型实验装置
本专利技术涉及一种实验装置，尤其涉及一种水下核爆大型靶标模型实验装置，属于模型实验靶舱设计实验测试
技术介绍
准确的舰船毁伤特征能为研究舰船在抗爆、抗冲击设计和优化方面提供准确的理论和数值计算等依据。虽然现如今大量学者针对舰船受到水下爆炸的冲击毁伤进行了研究，并得到了大量的成果。但是，水下核爆方面对舰船的毁伤特性的研究依然较少。由于舰船的建造成本较高，无法针对舰船进行大量的实物实验。因此，大量学者针对舰船进行缩比实验，研究水下爆炸对舰体的冲击毁伤的机理。但是，简单的模型实验无法准确的反映实际舰船的结构特征以及毁伤特性。因此，需要一种准确反映实际舰船特征的模型技术和装置来进行舰船在水下核爆时毁伤特性的实验研究。终上所述，一种准确的、有效的模型方法是目前急需研究的，同时利用模型装置针对水下爆炸的大脉宽冲击波对板架结构的毁伤进行研究，进而准确的得到水下核爆大脉宽冲击波对舰船真实毁伤的特征。
技术实现思路
本专利技术针对水下核爆大脉宽冲击波对舰船毁伤特征的问题，提出了一种水下核爆大型靶标模型实验装置，用于研究水下核爆大脉宽冲击波对板架结构的模拟毁伤特性，旨在解决舰船受到水下核爆时真实尺度毁伤特性的问题。本专利技术的目的是这样实现的：包括通过横向稳定板连接的两个浮筒、背空水舱、固定在背水舱上的靶托、设置在靶托上的靶板、用于连接背空水舱与浮筒的揽绳、放置在靶板与浮体之间的炸药，所述靶板为双层混合式骨架靶板、单层纵骨架靶板或单层混合式骨架靶板。本专利技术还包括这样一些结构特征：1.每个浮筒两端的下方分别设置有至少三层的阻尼板，阻尼板之间、阻尼板与浮筒之间通过连接柱连接。2.用于连接背空水舱与浮筒的揽绳是指：在每个浮筒的下方设置有两个吊耳，在背空水舱上的靶托的四个角上分别设置有四个吊耳，揽绳有四根且分别竖直连接在对应的吊耳之间。3.所述背空水舱包括碎石舱、背空舱，背空舱和碎石舱之间用中间板隔开，在碎石舱、背空舱、中间板隔的壁面上均设置有T型梁加强筋。4.每个浮筒的内表面均设置有T型梁加强筋。5.实验时，将实验装置放置于水中，两个浮筒浮在水面上，其他部件则根据位置关系位于水下，背空水舱和浮筒之间的距离根据缆绳的长短进行调整，靶板根据实验要求选择不同类型的板；炸药爆炸所产生的大脉宽冲击波对靶板进行载荷冲击作用，从而得到靶板的毁伤特性，靶板和背空水舱共同组成船舱的结构和环境模型，根据靶板的毁伤特性可以得到舰船结构真实尺度的毁伤特性。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术可以得到准确的、有效的水下核爆对舰船结构的毁伤特性，本专利技术根据舰体真实板的架结构进行了缩比设计。浮筒两端的多块阻尼板利用连接柱组成阻尼板组，其作用是增加附加质量力，可以有效的减小浮筒的上下摆幅，控制整个装置的刚体运动位移，降低冲击波对装置的影响。缆绳使用柔性材料，利用其柔性特征降低瞬间爆炸对浮筒的冲击影响。背空水舱中的背空舱为靶板提供空气环境，准确的模拟舰船的在航洋中所处的环境状态。而背空水舱中的碎石仓是给背空水舱提供配重，具有经济、方便的效果，和直接均匀钢制配重或混凝土结构配重相比，可以防止应力波引起的层裂效应。附图说明图1(a)为浮筒、阻尼板和连接柱之间的位置关系图；图1(b)为浮筒截面图；图2为缆绳和吊环的示意图；图3(a)为双层靶板的外部结构图；图3(b)为双层靶板内部结构剖面图；图3(c)为单层纵骨架靶板；图3(d)为单层混合骨架靶板；图4(a)为背空水舱整体示意图；图4(b)为背空水舱内部结构剖面图；图5为横向稳定板结构示意图；图6是本专利技术的工作位置示意图；装置放置于水中，浮筒浮在水面，其他装置处于水下；图7是本专利技术的整体结构示意图。图中：1浮筒；101吊耳；102T型加强筋；3阻尼板；4连接柱；5缆绳；501吊环；6靶板；6-1双层混合式骨架靶板；6-2单层纵骨架靶板；6-3单层混合式骨架靶板；601靶板螺栓孔；602纵骨架；603T型加强筋；604加强式刚性框架骨架；7背空水舱，由7-1背空舱和7-2碎石仓组成；701靶托；701-1靶托吊耳；702背空舱侧板；702-1T型加强筋；703碎石舱板；703-1中间板；8横向稳定板；9炸药。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。结合附图1～7，本专利技术一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其装置具体结构和测量过程和方法如下：1.装置具体结构本专利技术包括由上及下依次为浮筒1、浮筒2(两浮筒结构完全相同)、阻尼板3、连接柱4、缆绳5、靶板6、背空水舱7以及横向稳定板8、炸药9。浮筒1和浮筒2利用四块横向稳定板8固定其之间的位置，每个浮筒两端的下面均有四个连接柱4，连接柱4主要用于间隔阻尼板3位置以及约束其自由度。每个浮筒腹部位置均有两个吊耳101，两个浮筒共组成四个吊位，利用缆绳5两端的吊环501连接吊耳101和背空水舱7上面的四个吊耳701-1。靶板6位于背空水舱7的靶托701上。靶板和靶托使用螺栓进行固定。炸药9置于靶板6与浮筒1、2之间，四根缆绳5之内，与背空水舱7之间的相对位置可根据不同实验需求进行调节。浮筒1和浮筒2利用四块横向稳定板8联结并固定其之间的位置，其作用(1)能够为下面的背空水舱7提供四个吊位，将背空水舱平稳的吊在水中。(2)提供足够的浮力，更好的模拟舰船的环境。(3)浮筒四面内壁均有T型梁加强筋102，两端无加强筋，其目的是提高浮筒强度以及稳定性，如图1(b)所示。如图1(a)所示，每个浮筒两端的下面均有四个连接柱4，连接柱4主要用于间隔阻尼板3位置以及约束其自由度，。阻尼板作用是增加附加质量力，可以有效的减小浮筒的上下摆幅，控制整个装置的刚体运动位移，降低冲击波对装置的影响。每个浮筒腹部位置均有两个吊耳101，两个浮筒共组成四个吊位，利用缆绳5两端的吊环501连接吊耳101和背空水舱7上面的四个吊耳701-1。吊耳701-1焊接在靶托701和背空水仓侧板702之间的四角处。靶板6位于背空水舱7的靶托701上，靶板和靶托之间使用螺栓进行刚性固定。本专利技术装置的靶板有三种类型，分别为双层混合式骨架靶板6-1，如图3(a)、(b)所示；单层纵骨架靶板6-2，如图3(c)所示；单层混合式骨架靶板6-3，如图3(d)所示；靶板上的纵骨架602和T型梁加强筋603结构相同。加强筋和纵骨架的目的是提高靶板的抗爆强度。双层混合式骨架靶板6-1中包含靶板和加强式刚性框架604，上面设置靶板螺栓孔601，且为了和背空水舱中的靶托连接，且做到多次试验不更换靶板的目的，给靶板四周增加了加强式刚性框架。加强式刚性框架604可根据实验强度要求，增加内部的横竖骨架以及上下板壁的T型梁加强筋的数量。如图4(a)、(b)所示，背空水舱7是由背空舱7-1、碎石仓7-2和靶托701组成，各部分内部的板壁上均添加T型梁加强筋702-1，并且结构和尺寸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：包括通过横向稳定板连接的两个浮筒、背空水舱、固定在背水舱上的靶托、设置在靶托上的靶板、用于连接背空水舱与浮筒的揽绳、放置在靶板与浮体之间的炸药，所述靶板为双层混合式骨架靶板、单层纵骨架靶板或单层混合式骨架靶板。/n
【技术特征摘要】
1.一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：包括通过横向稳定板连接的两个浮筒、背空水舱、固定在背水舱上的靶托、设置在靶托上的靶板、用于连接背空水舱与浮筒的揽绳、放置在靶板与浮体之间的炸药，所述靶板为双层混合式骨架靶板、单层纵骨架靶板或单层混合式骨架靶板。
2.根据权利要求1所述的一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：每个浮筒两端的下方分别设置有至少三层的阻尼板，阻尼板之间、阻尼板与浮筒之间通过连接柱连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：用于连接背空水舱与浮筒的揽绳是指：在每个浮筒的下方设置有两个吊耳，在背空水舱上的靶托的四个角上分别设置有四个吊耳，揽绳有四根且分别竖直连接在对应的吊耳之间。
4.根据权利要求1或2所述的一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：所述背空水舱包括碎石舱、背空舱，背空舱和碎石舱之间用中间板隔开，在碎石舱、背空舱、中间板隔的壁面上均设置有T型梁加强筋。
5.根据权利要求3所述的一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：所述背空水舱包括碎石舱、背空舱，背空舱和碎石舱之间用中间板隔开，在碎石舱、背空舱、中间板隔的壁面上均设置有T型梁加强筋。
6.根据权利要求5所述的一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：每个浮筒的内表面均设置有T型梁加强筋。
7.根据权利要求1或2所述的一种水下核爆大型靶标模型实验装置，其特征在于：实验时，将实验装置放置于水中，两个浮筒浮在水面上，其他部件则根据位置关系位于水下，背空水舱和浮筒之间的距离根据缆绳的长短进行调整，靶板根据实验要...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚熊亮，李光亮，陈莹玉，杨志勋，王志凯，苏标，崔雄伟，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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