本发明专利技术涉及一种测量近场爆炸反射压力的装置和方法，包括：带有底板、竖墙和横梁的钢筋混凝土架，钢筋混凝土架正前方安装带有若干开孔的钢板，开孔呈十字交叉分布；钢筋混凝土架在对应于钢板开孔处也设有开孔；钢筋混凝土架的横梁与底板间安装有钢架；钢架对应于钢板开孔处也设有开孔；钢板、钢筋混凝土架和钢架各开孔处安装有一体成型的钢制圆杆。本发明专利技术的有益效果是：在近场爆炸试验时，爆轰产物产生的压力直接作用于本发明专利技术的钢制圆杆一端，高强度钢制圆产生弹性波并沿长度方向传播，在钢筋混凝土架的保护下，可较容易测得钢制圆杆中的应力波强度。力波强度。力波强度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于测量近场爆炸反射压力的装置和方法
[0001]本专利技术涉及爆炸试验
，更确切地说，它涉及一种测量近场爆炸反射压力的装置和方法。
技术介绍
[0002]炸药爆炸是能量快速释放的过程，由化学能转换为动能和热能的过程，此过程中产生的爆轰产物具有高温和高速等特性。在爆炸试验中，通常采用压电式或压阻式压力传感器来测试空气中的超压。然而，采用压电式或压阻式压力传感器测试空气压力时，由于传感器本身的强度有限，线缆接头处较为薄弱，只能测试中远距离处的爆炸压力。对于近距离的爆炸压力，尤其是爆轰产物和爆炸火球覆盖区域，采用压电式或压阻式压力传感器测试通常无法获得试验数据。其主要问题在于，传感器的感压在爆炸近场区域由于高温高压力极易受损。
[0003]近场爆炸的压力场分布一直是结构抗爆领域的热点问题，因此，目前亟需寻求一种测量近场爆炸反射压力的方法和装置。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种测量近场爆炸反射压力的装置和方法。
[0005]第一方面，提供了一种测量近场爆炸反射压力的装置，包括：带有底板、竖墙和横梁的钢筋混凝土架，所述钢筋混凝土架正前方安装带有若干开孔的钢板，所述开孔呈十字交叉分布；钢筋混凝土架在对应于钢板开孔处也设有开孔；所述钢筋混凝土架的横梁与底板间安装有钢架；所述钢架对应于钢板开孔处也设有开孔；所述钢板、钢筋混凝土架和钢架各开孔处安装有一体成型的钢制圆杆；所述钢板正中心水平线处设置有炸药。
[0006]作为优选，所述钢板和所述钢制圆杆所采用钢材的屈服应力不小于500MPa。
[0007]作为优选，所述钢筋混凝土架的底板和竖墙的厚度不小于800mm。
[0008]作为优选，所述钢制圆杆的直径在50mm—120mm间，且一端与钢板齐平。
[0009]作为优选，所述钢制圆杆与钢架开孔处和钢筋混凝土架开孔处的缝隙采用结构胶填充。
[0010]作为优选，所述钢架锚固于钢筋混凝土架的横梁和底板中。
[0011]第二方面，提供了一种测量近场爆炸反射压力的方法，由第一方面所述的测量近场爆炸反射压力的装置执行，包括：
[0012]步骤1、在每根钢制圆杆上等间距贴若干片应变片，应变片的位置为测点位置，应变片的方向与钢制圆杆的长度方向一致；
[0013]步骤2、爆炸后测得各测点的峰值应变；
[0014]步骤3、根据σ
i
＝ε
i
·
E测点计算各测点的应力波强度，其中，σ
i
、ε
i
、E分别为某测点的应力波强度、峰值应变和钢制圆杆的弹性模量；
[0015]步骤4、对于单根钢制圆杆的应力波强度数据，绘入距离
‑
应力波强度图中，并进行线性拟合得到公式σ＝ax+b；
[0016]步骤5、对于每根钢制圆杆位置对应的结构表面反射压力根据步骤4中的公式进行计算，取距离为0时的应力波强度，即反射压力等于b。
[0017]作为优选，步骤4中，所述距离为钢制圆杆迎爆面至应变片测点的位置。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019](1)本专利技术有效解决了近场爆炸时无法测得结构表面反射压力的问题，通过测得高强钢圆杆中应力波的强度，进而可换算得到结构表面反射压力的大小。
[0020](2)本专利技术在钢筋混凝土架外设置高强度钢板，并将高强度钢制圆杆的一端与高强度钢板齐平，使得装置稳定性较高。
[0021](3)本专利技术在近场爆炸试验时，爆轰产物产生的压力直接作用于钢制圆杆一端，高强度钢制圆产生弹性波并沿长度方向传播，在钢筋混凝土架的保护下，可较容易测得钢制圆杆中的应力波强度。
[0022](4)本专利技术所提供的测量近场爆炸反射压力的装置构造简单，有效降低了施工难度，有效解决了传统压电式和压阻式传感器无法测得近场爆炸结构上反射压力的难题。
附图说明
[0023]图1为测量近场爆炸反射压力的装置的三维图；
[0024]图2为测量近场爆炸反射压力的装置的正视图；
[0025]图3为测量近场爆炸反射压力的装置的侧视图；
[0026]图4为测量近场爆炸反射压力的装置的俯视图；
[0027]图5为测试时的布置图；
[0028]附图标记说明：钢板1、钢筋混凝土架2、钢制圆杆3、钢架4、炸药5、应变片6。
具体实施方式
[0029]下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术。应当指出，对于本
的普通人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。
[0030]应力波在高强度钢材中以弹性波的形式传递，初始入射应力可以通过不同位置处应力波强度换算得到，不同位置处应力波强度可通过应变片较为容易地测得。高强长直钢材制件在近距离爆炸作用下，不易发生变形，且只产生弹性波并沿着制件长度方向传播。因此，直接将高强长直钢材制件的一端面对爆炸源，采用应变片测得钢材制件中远段的应力波强度是一种能较好地获得近距离爆炸反射压力的方法。
[0031]实施例1：
[0032]一种测量近场爆炸反射压力的装置，包括：带有底板、竖墙和横梁的钢筋混凝土架2，钢筋混凝土架2正前方安装带有若干开孔的钢板1，开孔呈十字交叉分布；钢筋混凝土架2在对应于钢板1开孔处也设有开孔；钢筋混凝土架2的横梁与底板间安装有钢架4；钢架4对应于钢板1开孔处也设有开孔；钢板1、钢筋混凝土架2和钢架4各开孔处安装有一体成型的钢制圆杆3；钢板1正中心水平线处设置有炸药5。
[0033]钢板1和钢制圆杆3所采用钢材的屈服应力不小于500MPa。
[0034]钢筋混凝土架2的底板和竖墙的厚度不小于800mm，比如，如图1所示，底板厚1m，结合钢板1的竖墙厚800mm。
[0035]钢制圆杆3的直径在50mm—120mm间，且一端与钢板1齐平。示例地，如图2所示，钢板1和钢筋混凝土架2预先十字交叉开孔，开孔直径为60mm，孔间距为15cm，钢板1通过钢锚固件锚固于钢筋混凝土架2内，此时钢制圆杆3的直径略小于钢板1和钢筋混凝土架2上的开孔直径。
[0036]钢制圆杆3与钢架4开孔处和钢筋混凝土架2开孔处的缝隙采用结构胶填充。
[0037]如图3和图4所示，钢架4锚固于钢筋混凝土架2的横梁和底板中，钢制圆杆3从钢板1、钢筋混凝土架2和钢架4的开孔内穿入。
[0038]实施例2：
[0039]一种测量近场爆炸反射压力的方法，包括：
[0040]步骤1、如图5所示，在每根钢制圆杆3上等间距贴若干片应变片6，应变片6的位置为测点位置，应变片6的方向与钢制圆杆3的长度方向一致；
[0041]步骤2、爆炸后测得各测点的峰值应变；
[0042]步骤3、根据σ
i
＝ε
i
·
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量近场爆炸反射压力的装置，其特征在于，包括：带有底板、竖墙和横梁的钢筋混凝土架(2)，所述钢筋混凝土架(2)正前方安装带有若干开孔的钢板(1)，所述开孔呈十字交叉分布；钢筋混凝土架(2)在对应于钢板(1)开孔处也设有开孔；所述钢筋混凝土架(2)的横梁与底板间安装有钢架(4)；所述钢架(4)对应于钢板(1)开孔处也设有开孔；所述钢板(1)、钢筋混凝土架(2)和钢架(4)各开孔处安装有一体成型的钢制圆杆(3)；所述钢板(1)正中心水平线处设置有炸药(5)。2.根据权利要求1所述的测量近场爆炸反射压力的装置，其特征在于，所述钢板(1)和所述钢制圆杆(3)所采用钢材的屈服应力不小于500MPa。3.根据权利要求1所述的测量近场爆炸反射压力的装置，其特征在于，所述钢筋混凝土架(2)的底板和竖墙的厚度不小于800mm。4.根据权利要求1所述的测量近场爆炸反射压力的装置，其特征在于，所述钢制圆杆(3)的直径在50mm—120mm间，且一端与钢板(1)齐平。5.根据权利要求1所述的测量近场爆炸反射压力的装置，其特征在于，所述钢制圆杆(3)与钢架(4)开孔处和钢筋混凝土架(2)开孔处的缝隙采用结构胶填充。6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：钱海敏，胡英涛，陈成，陈斌，丁智，吴熙，孙苗苗，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：
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