基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，包括测试墩体、混凝土基块、传感器组；其中测试墩体包括壳体以及浇筑在壳体内的混凝土结构，混凝土基块与混凝土结构材质相同，呈线性分布在混凝土结构中，作为传感器的载体，保证当外部聚能爆破装置爆破后，正确的反应出爆破装置的爆破性能；本发明专利技术在混凝土基块上下端面设置测速网靶，通过各层网靶产生的信号，判断聚能爆破装置在混凝土结构内的侵彻深度及射流速度的变化，有利于判断聚能爆破装置在不同的炸高时，射流侵入深度和速度。深度和速度。深度和速度。

【技术实现步骤摘要】
基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置


[0001]本专利技术具体涉及基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，属于爆破毁伤


技术介绍

[0002]在一些混凝土建筑设施中，常需要用爆破毁伤的方式对混凝土结构进行破坏，尤其是一些呈椎体形状的混凝土墩体，一般可通过集团装药的方式进行爆破，而为了实现更好的破坏效果，也可以使用聚能爆破装置进行爆破，但是聚能爆破装置对炸药较为敏感，不同的炸高对混凝土的破坏效应不同，由于混凝土结构在爆破后，受到金属射流的冲击，并同时带来爆炸的应力，使混凝土结构碎化，并不能得到混凝土结构被传射的射流孔，因此不能发反映出炸药侵彻深度以及所带来的混凝土结构间应力的变化。
[0003]现有技术是通过采用金属靶体在爆炸后切开，获得聚能爆破的毁伤切面，判断聚能结构的穿深效果，但只能看出静态的图像，而使用高速摄像机对毁伤瞬间的画面进行拍摄时，无法知道内部的毁伤效果，以及应力变化情况，因此，如何得到聚能爆破装置在混凝土结构中的毁伤效果成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，能够反映出炸药侵彻深度以及所带来的混凝土结构间应力的变化。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，其特征在于，包括测试墩体、多个混凝土基块及传感器组；
[0007]所述测试墩体包括壳体及浇筑在壳体内的混凝土结构，所述混凝土基块呈线性分布在所述混凝土结构内部，与混凝土结构一体浇筑成型，一次不仅可以确保所述混凝土结构强度的一致性，相较于分层浇注来说，可降低因分层而导致的应力传播中断等，也可以保证所述混凝土基块经过聚能爆破后测试结果的准确性；所述壳体被设置成锥台或立方体结构；
[0008]所述传感器组包括通过采集电路与上位机连接的测速网靶、应变传感器、应力传感器及壁面压力传感器，所述测速网靶贴附在混凝土基块的上、下端面，所述应变传感器贴附在混凝土基块的上端面和侧面，所述应力传感器位于混凝土基块的上方，所述壁面压力传感器位于壳体的侧壁。
[0009]进一步的，所述采集电路包括第一数据采集器和第二数据采集器，所述测速网靶、应变传感器通过第一数据采集器与上位机连接，所述壁面压力传感器通过第二数据采集器与上位机连接。
[0010]进一步的，所述测速网靶包括蛇形分布的金属丝，相邻金属丝之间的距离为5mm，
防止因为间距过大，导致信号测试不完全。
[0011]进一步的，所述测速网靶断开时，产生电信号。
[0012]进一步的，所述混凝土基块的高为75mm，所述混凝土基块之间的间距是100mm，最上层的测速网靶距离测试墩体顶面的间距是275mm，有利于检测到射流衰减的规律。
[0013]进一步的，所述应力传感器敏感面朝上，位于混凝土基块上方的中间位置。
[0014]进一步的，贴附在所述混凝土基块顶面的应变传感器输出X向及Y向应变信息；贴附在所述混凝土基块侧面的应变传感器输出X向及Z向应变信息。
[0015]进一步的，还包括平行于多个混凝土基块的支撑杆，用于对混凝土基块进行限位连接。
[0016]进一步的，所述应力传感器固定到一根竖向的角钢表面，防止在壳体内部浇筑混凝土过程中应力传感器位置发生变化，影响测试结果。
[0017]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0018]本专利技术通过在制作混凝土墩体时，内部设置相同材质的混凝土基块作为应变传感器的载体，保证当外部聚能爆破装置爆破后，不影响爆破产物在混凝土结构内的侵彻路径和深度，正确的反映出爆破装置的爆破效果；
[0019]本专利技术通过在混凝土基块上下端面均设置测速网靶，通过各层网靶产生的信号，判断聚能爆破装置在混凝土结构内的侵彻深度以及射流速度的变化；
[0020]在混凝土基块上设置应变传感器，配合穿深和射流速度的参数，得到在不同的炸高下，射流的穿深，尤其是在不同穿深时，混凝土应变数据的变化，获得当聚能爆破装置在不同的炸高、不同装药形式时，混凝土结构的毁伤效果。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例所示的一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置的整体结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例所示的测试墩体的结构示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例所示的传感器组在测试墩体内分布的结构示意图；
[0024]图4是本专利技术实施例所示的混凝土基块的结构示意图；
[0025]图5是本专利技术实施例所示的测速网靶分布的示意图；
[0026]图6是本专利技术实施例三所示的测试墩体被毁伤时的照片，图中的(a)
‑
(d)分别为炸高15cm、20cm、30cm及40cm时测试墩体被毁伤的照片；
[0027]图7是本专利技术实施例四所示的不同应变传感器所采集的应变波形图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0029]聚能装药结构主要分为EPF结构和JPC结构，其中，EPF结构的侵彻深度浅，但是直径较大；JPC结构的侵彻深度深，但是直径较小，本专利技术在试验时，主要针对EPF结构和JPC结构，分为两组试验，并在每组控制不同的高度进行测试，以判断两种主要聚能装药的爆破毁伤效应。
[0030]结合图1
‑
3所示，本专利技术提出一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，主要包括测试墩体100、混凝土基块10、传感器组以及采集电路。
[0031]测试墩体100包括壳体以及浇筑在壳体内的混凝土结构，壳体被设置成锥台形状，用于模拟待测试的锥台型混凝土结构，在其他实施例中，壳体可根据待测试的混凝土结构，替换成其他形状，例如棱柱形或立方体形状。
[0032]进一步的，混凝土基块10呈线性分布在混凝土结构中，由于聚能装药结构被固定到测试墩体100的上方，由上方向下进行爆破作用，通过三个线性分布的混凝土基块10可以判断聚能装药具体的侵彻深度以及侵彻速度的变化，尤其是侵彻速度的变化，从外部摄像机以及爆破后的混凝土结构的剖开图无法获悉。
[0033]优选的，为了使混凝土基块10不影响整体的材质和力学性能，混凝土基块10被设置成立方体形状，且混凝土基块10与混凝土结构的材质相同，混凝土基块10与后浇筑的混凝土结构一体成型。
[0034]结合图2
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4所示，传感器组包括测速网靶12、应变传感器、应力传感器20以及壁面压力传感器30，测速网靶12贴附在每个混凝土基块10的上下端面，应变传感器贴附在每个混凝土基块10的顶面和侧面，应力传感器20位于每个混凝土基块10的上方，壁面压力传感器30位于壳体的侧壁，测速网靶12、应变传感器、应力传感器20以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，其特征在于，包括测试墩体、多个混凝土基块及传感器组；所述测试墩体包括壳体及浇筑在壳体内的混凝土结构，所述混凝土基块呈线性分布在所述混凝土结构内部，与混凝土结构一体浇筑成型；所述传感器组包括通过采集电路与上位机连接的测速网靶、应变传感器、应力传感器及壁面压力传感器，所述测速网靶贴附在混凝土基块的上、下端面，所述应变传感器贴附在混凝土基块的上端面和侧面，所述应力传感器位于混凝土基块的上方，所述壁面压力传感器位于壳体的侧壁。2.根据权利要求1所述的一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，其特征在于，所述采集电路包括第一数据采集器和第二数据采集器，所述测速网靶、应变传感器通过第一数据采集器与上位机连接，所述壁面压力传感器通过第二数据采集器与上位机连接。3.根据权利要求1所述的一种基于聚能射流爆破的混凝土结构毁伤效应采集装置，其特征在于，所述测速网靶包括蛇形分布的金属丝，相邻金属丝之间的距离为5mm。4.根据权利要求1所述的一种基于聚能射流爆破的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟明寿，谢兴博，陆鸣，范磊，杨贵丽，李兴华，马华原，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军工程大学，
类型：发明
国别省市：