本发明专利技术的长持时的爆炸波模拟装置，设置于预先挖出的基坑内，包括：由钢纤维混凝土浇筑的剪力墙体围成的爆炸荷载发生室、开设于剪力墙体的水平分布的槽道、滑动连接于所述槽道的防护盖板以及用于起吊所述防护盖板的驱动机构，所述槽道与爆炸荷载发生室的上端口齐平，驱动机构滑动连接于剪力墙体上,在起吊防护盖板时带动防护盖板沿槽道运动，将爆炸荷载发生室的上端口开启或封闭。有益效果：采用结构设计、均布装药、特殊封堵等关键技术，大大延长了爆坑试验段爆炸冲击波的正压持续作用时间，且结构形式采用大尺寸矩形结构设计，能够实现大尺寸防护结构抗核爆炸冲击波的模拟，较好地解决了核爆炸冲击波模拟的难题。决了核爆炸冲击波模拟的难题。决了核爆炸冲击波模拟的难题。
【技术实现步骤摘要】
一种长持时的爆炸波模拟装置及试验方法
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[0001]本专利技术涉及爆炸及工程防护
，尤其涉及一种长持时、大尺寸的爆炸波模拟装置。
技术介绍
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[0002]冲击波作为武器弹药攻击和偶然性爆炸的重要毁伤元，是武器研发、作战防护、公共安全与防灾减灾领域的基础性研究问题。爆炸产生的冲击波是爆炸毁伤中最主要的手段，而利用试验室技术实现爆炸冲击波模拟是其中重点研究的内容之一。进入21世纪以后，随着小型核武器、巨型弹、温压弹、含铝炸药等新型高能弹药带来的新爆轰模式不断出现，这些新型武器都存在一个共同的特征，即爆炸冲击波正压作用时间显著增长，对应的毁伤机理发生了显著变化。
[0003]目前，限于试验装置和试验条件，针对大尺寸的长持时长持时的爆炸波模拟装置一直是个难题。传统的长持时的爆炸波模拟装置大多采用圆柱体或球体结构，普遍尺寸小，并且能模拟空气冲击波作用，缺乏对多种介质爆炸冲击环境的模拟。现有极少量的大尺寸长持时的爆炸波模拟装置采用堆载实现密闭和长持时，但过多的堆载需要花费很长时间，使试验效率低，同时，高强爆炸冲击波会往往会将堆载顶起，导致泄爆，使冲击波压力峰值受限，且压力不稳，冲击波持续时间低，目前模拟冲击波持续时间只能达到十几毫秒。
技术实现思路
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[0004]本专利技术目的在于针对现有长持时的爆炸波模拟装置和试验技术的不足，提供了一种用于模拟复杂介质中长作用时间的大尺寸爆炸波加载装置，可以完成约束空间内(半封闭空间、封闭矩形空间)空气和岩土介质中爆炸平面冲击波、球面冲击波传播及分布规律、抗爆结构设备及地下防护工事爆炸毁伤规律试验研究，具体由以下技术方案实现：
[0005]所述长持时的爆炸波模拟装置，设置于预先挖出并设有地基的基坑内，包括：试验介质、用于安放爆源的爆源安放体、用于承受爆炸波冲击的受爆体、用于支承受爆体的基座、由钢纤维混凝土浇筑的剪力墙体围成的爆炸荷载发生室、设于剪力墙体上端的水平分布的槽道、可沿槽道水平移动的防护盖板以及设于剪力墙体顶端用于吊移防护盖板并的驱动机构，所述槽道为约束防护盖板垂直方向自由度的结构，所述基座设置在爆炸荷载发生室底部，试验介质全部包覆或部分包覆受爆体，爆源安放体置于爆炸荷载发生室内并处于受爆体上方，驱动机构可拆卸地吊接防护盖板，推移防护盖板沿槽道方向移动，使防护盖板封盖在爆炸荷载发生室的上端口，或使封盖在爆炸荷载发生室上端口的防护盖板开启。
[0006]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，所述爆源安放体至少包括一组安放单元，每一安放单元包括钢丝与两支架，所述两支架安装于剪力墙体上，所述钢丝连接在该两支架间，爆源为均匀布置于钢丝上的导爆索或捆绑在钢丝上的药柱。
[0007]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，爆炸荷载发生室内根据试验的需求在试验介质或受爆体上设置传感器，剪力墙体上预留有供传感器数据传输线缆通过的
通孔。
[0008]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，所述槽道至少由平行设置的上约束面和下支撑面组成，上约束面和下支撑面之间形成槽高，该槽高大于防护盖板厚度，所述下支撑面上铺设有用于提高平整度和抗冲击性能的钢板。
[0009]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，所述槽道的长度大于爆炸荷载发生室的宽度为防护盖板的运动预留空间。
[0010]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，还包括橡胶垫块，所述防护盖板封盖在爆炸荷载发生室的上端口时，防护盖板封盖与槽道上壁之间形成间隙，该间隙用所述橡胶垫块填塞。
[0011]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，还包括一防止橡胶垫块从槽道移出的支撑单元，所述支撑单元包括支撑梁、挡边以及连接件，四根挡边围成一个矩形并与槽道内的胶垫块相抵，所述支撑梁为三根由一根长梁与两根短梁组成，一组平行设置的挡边通过所述长梁相连，长梁的两端与对应端一侧的挡边通过连接件实现可拆卸地连接，两根短梁的两端通过连接件分别与挡边和长梁实现可拆卸连接，四根挡边与三根支撑梁形成田字形的布局。
[0012]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，所述驱动机构包括滑轨、行架和液压杆，多个液压杆的一端分别连接在行架上，另一端分别用于吊接防护盖板，两滑轨设置在爆炸荷载发生室宽度或长度方向的对应剪力墙体的顶端，并长于爆炸荷载发生室宽度或长度而同向一侧伸出，行架对应于两滑轨处分别设有若干滚轮，并通过滚轮滑动连接在滑轨上。
[0013]所述长持时的爆炸波模拟装置的进一步设计在于，所述多个液压杆的另一端设有吊钩，防护盖板对应于多个液压杆位置分别设有吊环，通过吊钩勾接吊环实现驱动机构可拆卸的吊接防护盖板。
[0014]本专利技术还提供了一种采用所述长持时的爆炸波模拟装置的试验方法，具体为：根据试验的类型对试验介质、爆源以及爆源分别进行如下设置：
[0015]试验介质的设置：将试验介质全部或部分挖出，以模拟矩形建筑内爆炸效应；针对直接面临爆炸冲击波作用的受爆体或地下受爆体，根据试验需要将试验介质全部或部分挖出，将地下受爆体放置在爆炸荷载发生室底部的支撑基座上，以调节受爆体达到设定高度，在受爆体上安装完传感器后，将试验介质回填到与受爆体上表面平齐或设定高度；新型含能材料爆炸毁伤元传播规律试验：以爆心位置为原点建立空间坐标系，根据模拟空间具体要求调整试验介质回填至设定高度，将壁面压力传感器通过受爆体埋在试验介质中，将自由场传感器安装在设于试验介质上的专用支架上，分布在x轴负方向夹角165
°‑
270
°
的范围内，将准静态压力传感器布置在x轴负方向夹角270
°
方向的试验介质上；
[0016]防护盖板的设置：在模拟半密闭环境爆炸冲击波的试验时，将盖板部分或全部打开，以模拟不同半封闭空间爆炸毁伤效应；在模拟密闭环境爆炸冲击波的试验时，将盖板完全封闭；
[0017]爆源的设置：在模拟爆炸平面波的试验时，将导爆索均匀地布设在钢丝上，并通过调节导爆索与受爆体表面的间距和导爆索的长度，以调节作用在受爆体上的爆炸冲击波超压峰值，导爆索距离受爆体表面的高度保持在60cm以上；在模拟爆炸球面波的试验时，将两
根钢丝对拉在设定的支架位置，再将压制好的药柱绑在钢丝交叉处，同时通过调节药柱与受爆体的间距，以调节作用在受爆体上的爆炸冲击波超压峰值。
[0018]本专利技术的优点：
[0019]本专利技术的长持时的爆炸波模拟装置采用爆源爆炸产生的冲击波和爆生气体作用于受爆体，爆炸后产生的高压气体不能迅速泄放出去，在受限空间中充满整个空腔，形成较均匀的爆炸压力荷载作用于结构，采用结构设计、均布装药、特殊封堵等关键技术，大大延长了爆坑试验段冲击波的正压持续时间，能够实现核爆炸冲击波的模拟，较好地解决了核爆炸冲击波模拟的难题。
附图说明：
[0020]图1为本专利技术长持时的爆炸波模拟装置的结构示意图。
[0021]图2为装配式支撑单元与橡胶垫块的位置关系示意图。
[0022]图3为长持时的爆炸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种长持时的爆炸波模拟装置，设置于预先挖出并设有地基的基坑内，其特征在于，包括：试验介质、用于安放爆源的爆源安放体、用于承受爆炸波冲击的受爆体、用于支承受爆体的基座、由钢纤维混凝土浇筑的剪力墙体围成的爆炸荷载发生室、设于剪力墙体上端的水平分布的槽道、可沿槽道水平移动的防护盖板以及设于剪力墙体顶端用于吊移防护盖板并的驱动机构，所述槽道为约束防护盖板垂直方向自由度的结构，所述基座设置在爆炸荷载发生室底部，试验介质全部包覆或部分包覆受爆体，爆源安放体置于爆炸荷载发生室内并处于受爆体上方，驱动机构可拆卸地吊接防护盖板，推移防护盖板沿槽道方向移动，使防护盖板封盖在爆炸荷载发生室的上端口，或使封盖在爆炸荷载发生室上端口的防护盖板开启。2.根据权利要求1所述的长持时的爆炸波模拟装置，其特征在于，所述爆源安放体至少包括一组安放单元，每一安放单元包括钢丝与两支架，所述两支架安装于剪力墙体上，所述钢丝连接在该两支架间，爆源为均匀布置于钢丝上的导爆索或捆绑在钢丝上的药柱。3.根据权利要求1所述的长持时的爆炸波模拟装置，其特征在于，爆炸荷载发生室内根据试验的需求在试验介质或受爆体上设置传感器，剪力墙体上预留有供传感器数据传输线缆通过的通孔。4.根据权利要求1所述的长持时的爆炸波模拟装置，其特征在于，所述槽道至少由平行设置的上约束面和下支撑面组成，上约束面和下支撑面之间形成槽高，该槽高大于防护盖板厚度，所述下支撑面上铺设有用于提高平整度和抗冲击性能的钢板。5.根据权利要求1所述的长持时的爆炸波模拟装置，其特征在于，所述槽道的长度大于爆炸荷载发生室的宽度为防护盖板的运动预留空间。6.根据权利要求5所述的长持时的爆炸波模拟装置，其特征在于，还包括橡胶垫块，所述防护盖板封盖在爆炸荷载发生室的上端口时，防护盖板封盖与槽道上壁之间形成间隙，该间隙用所述橡胶垫块填塞。7.根据权利要求6所述的长持时的爆炸波模拟装置，其特征在于，还包括一防止橡胶垫块从槽道移出的支撑单元，所述支撑单元包括支撑梁、挡边以及连接件，四根挡边围成一个矩形并与槽道内的胶垫块相抵，所述支撑梁为三根由一根长梁与两根短梁组成，一组平行设置的挡边通过所述长梁相连，长梁的两端与对应端一侧的挡边通过连接件实现可拆卸地连接，两根短梁的两端通过连接件分别与挡边和长梁实现可拆卸连接，四根挡边与三根支撑梁...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国凯，何勇，戎晓力，王振，邓树新，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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