【技术实现步骤摘要】
一种分离式化爆模拟实验装置及其实施方法
[0001]本专利技术涉及一种用于固体介质中爆炸力学测试装置，具体涉及一种分离式化爆模拟实验装置及其实施方法。
技术介绍
[0002]爆炸产生时，爆炸能量将以球形冲击波的形式耦合至周围介质并向外传播发散，对于固体介质而言，在爆炸近区介质将由于破碎和塑性变形消耗冲击波能量，致使球形冲击波波形在传播过程中发生某种规律性衰减。获取波形衰减规律对于介质的动态力学性能和震源特性研究具有重要意义。
[0003]由于球面波衰减规律测量需要在介质内部安装传感器以获取波形数据，考虑到传感器安装工艺和实验成本，现有技术常利用待研究材料制备成整体式化爆模拟装置，并基于此进行相关冲击波加载实验。该装置虽能在较小试样中激发球面波并获取其传播规律，但仍存在以下问题：首先，化爆模拟实验会对装药位置附近的介质产生毁伤，致使现有技术提供的整体式化爆模拟实验装置无法进行重复使用，一次实验研究需要消耗多枚装置，使得整个实验准备周期较长，成本高昂；其次，对于岩石等天然材料，相关装置常通过取材切削加工的形式制备，不同试...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分离式化爆模拟实验装置，包括载波单元、加载单元和测量单元，其特征在于：所述载波单元包括基体底座(1)和基体顶盖(2)；所述基体底座(1)上端与基体顶盖(2)下端固定连接；所述基体顶盖(2)中心沿高度方向开设有贯通基体顶盖(2)的第一通孔；所述基体底座(1)上端设置有与第一通孔相适配的第二盲孔，第二盲孔与第一通孔连接形成空腔；所述加载单元包括起爆装置(4)、连接在起爆装置(4)下端的炸药球(5)、爆室(6)、回填填料(3)和填封材料(7)；所述爆室(6)放置在空腔底部；所述爆室(6)沿高度方向开设第三盲孔，且第三盲孔的底面为半球面结构；所述填封材料(7)位于第三盲孔内且其下端面为半球面结构，所述填封材料(7)的半球面结构与第三盲孔的半球面结构形成一个封闭的球体；所述起爆装置(4)位于空腔内且上端延伸至基体顶盖(2)上方，所述炸药球(5)位于球体中心且低于基体底座(1)的上端平面；所述填封材料(7)用于填充第三盲孔并固定起爆装置(4)和炸药球(5)的位置；所述回填填料(3)位于空腔内，用于填充空腔并固定爆室(6)、起爆装置(4)的位置；所述测量单元包括套装在基体底座(1)的磁场发生装置(10)、嵌入基体底座(1)上端面的多个传感器以及数据采集设备(11)；多个传感器的输出端均与数据采集设备(11)电连接；所述多个传感器和炸药球(5)处于同一水平面。2.根据权利要求1所述的一种分离式化爆模拟实验装置，其特征在于：所述传感器包括环形粒子速度计(9)；所述基体底座(1)上端沿径向等间距设置多个同心的环槽，每个环槽沿径向对应设置一个输出槽，输出槽的延伸线水平指向爆心，且多个输出槽错位设置；所述环形粒子速度计(9)设置在环槽内，并通过输出槽将输出导线引出，且环形粒子速度计(9)与炸药球(5)处于同一水平面；所述环槽和输出槽分别使用填缝料填充至与基体底座(1)上端面齐平。3.根据权利要求2所述的一种分离式化爆模拟实验装置，其特征在于：所述传感器还包括多个应力传感器(8)；所述基体底座(1)上端沿径向依次设置多个等间距的凹槽，相邻两个凹槽沿圆周方向的夹角相同；每个凹槽沿径向对应设置第二输出槽；所述应力传感器(8)设置在凹槽内，且通过第二输出槽将输出导线引出；所述应力传感器(8)通过导线将测量信号传输至数据采集设备(11)；所述应力传感器(8)、环形粒子速度计(9)与炸药球(5)处于同一水平面；所述凹槽与环槽沿径向错位设置；所述第二输出槽深度浅于环槽，使应力传感器(8)和环形粒子速度计(9)的安装和信号测量不受影响；所述凹槽和第二输出槽分别使用填缝料填充至与基体底座(1)上端面齐平。
4.根据权利要求1
‑
3任一所述的一种分离式化爆模拟实验装置，其特征在于：所述球体尺寸可通过调节填封材料(7)和爆室(6)的第三盲孔尺寸进行调节。5.根据权利要求4所述的一种分离式化爆模拟实验装置，其特征在于：所述起爆装置(4)为导爆索。6.根据权利要求5所述的一种分离式化爆模拟实验装置，其特征在于：所述应力传感器(8)为薄膜式应力传感器，在安装时通过预制方形包体结构(12)将其定型；所述凹槽为方形槽。7.根据权利要求6所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李凯凯，卢强，张向荣，丁洋，李耀龙，李鹏毅，刘赟哲，李翱，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。