基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，包括测试靶体、传感器组、设置在测试靶体下方土层中的土压力传感器、及采集测试靶体爆破毁伤图像的摄像测试模块。测试靶体包括壳体，及浇筑在壳体内的混凝土结构，传感器组包括若干个测试模块及壁面反射测试传感器，测试模块呈线性布置在混凝土结构内部，壁面反射测试传感器设置在壳体内部侧壁上。本发明专利技术通过采集集团装药爆炸时对混凝土结构内部破坏的应力和应变信号，结合摄像测试模块拍摄爆炸时的画面，判断应力、应变信号与实际爆炸裂纹是否符合，形成对照和修正，准确获得混凝土结构在被炸药破坏时，破坏效应的参数，从而确定出最容易爆破测试靶体的位置和装药量。装药量。装药量。

【技术实现步骤摘要】
基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统


[0001]本专利技术具体涉及一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，属于混凝土爆破试验


技术介绍

[0002]在一些混凝土建筑设施中，需要用爆破毁伤的方式对混凝土结构进行破坏，为了实现更好的破坏效果，需要对集团装药作用在混凝土破坏效应进行研究，例如集团装药放置的距离、药量、方位等等，而获得这些数据的前提是，如何建立混凝土结构的爆破毁伤效应测试系统。
[0003]目前通常是利用高速摄像机观察或软件模拟的方式获取混凝土墩爆炸瞬间的毁伤效果，使用高速摄像机拍摄不同位置的爆破毁伤画面，很显然的，高亮区域影响毁伤裂纹图像，对于毁伤效果的判断是不准确的，而软件模拟也是基于现有经验判断，当某一条件没有考虑到，模拟结果与现实差距很大的缺陷。因此，本专利技术提出一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，主要用于混凝土墩体的爆破效应测试，并对测试数据进行采集，为后续的爆破方案的制定奠定基础。

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，提供一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，确定爆破测试靶体的位置和装药量。
[0005]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，包括测试靶体、传感器组、设置在测试靶体下方土层中的土压力传感器、以及用于采集测试靶体爆破毁伤图像的摄像测试模块；
[0007]所述测试靶体包括壳体，及浇筑在壳体内的混凝土结构；
[0008]所述传感器组包括若干个测试模块及壁面反射测试传感器，所述测试模块呈线性布置在混凝土结构内部，所述壁面反射测试传感器设置在壳体内部侧壁位置；
[0009]所述传感器组、土压力传感器及摄像测试模块，通过采集电路与计算机系统连接。
[0010]进一步的，所述测试靶体周围设置有连接触发器的集团装药。
[0011]进一步的，所述测试模块包括混凝土基块，所述混凝土基块的上端面平行于测试靶体的上端面或下端面，
[0012]所述混凝土基块的侧壁以及底壁设有应变传感器，顶壁位置设有应力传感器；所述壁面反射测试传感器、应力传感器、应变传感器通过信号线缆与采集电路连接。
[0013]进一步的，所述采集电路与触发器连接，用于采集集团装药被触发时的时间信号，所述采集电路包括第一数据采集器及第二数据采集器，所述应力传感器、壁面反射测试传感器及土压力传感器与第一数据采集器连接；所述第二数据采集器与应变传感器连接。
[0014]进一步的，所述壁面反射测试传感器通过同轴电缆与第一数据采集器连接，所述
应变传感器通过多芯屏蔽电缆与第二数据采集器连接，避免测试信号噪声过大，影响后续数据分析。
[0015]进一步的，所述壳体设置为椎台形或矩形的立方体结构。
[0016]进一步的，所述混凝土基块的中轴线与测试靶体的中轴线重合，更准确的反映出混凝土结构在爆破后各个方向的应变数据。
[0017]进一步的，所述测试模块包括上层测试模块、中层测试模块及下层测试模块，所述测试模块通过支撑杆支撑，竖直方向上，呈线性等间距布置到混凝土结构内部，便于总结出距离对于应力、应变的变化的规律。
[0018]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0019]本专利技术通过在测试靶体内设置上层、中层和下层测试模块，在爆炸发生时，获得炸药对混凝土结构内部破坏的应力和应变信号；结合摄像机拍摄爆炸时的画面，有效判断应力、应变信号与实际爆炸裂纹是否符合进行对照和修正，准确的获得混凝土结构在被炸药破坏时，破坏效应的参数，有利于爆破人员根据实验参数，确定最容易爆破测试靶体的装药量和位置；
[0020]测试模块的材料与混凝土材料相同，准确的从内部反应混凝土墩在毁伤瞬间所受到的冲击应力、应变，并通过三层测试模块的应力和应变采集，获得应力、应变在测试靶体内的传播规律，有利于通过所采集的数据得到混凝土在不同爆破形式下的毁伤规律。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例提供的一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统的整体结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的测试靶体内测试模块分布示意图；
[0023]图3是本专利技术实施例提供的应力传感器、应变传感器在混凝土基块表面的分布示意图；
[0024]图4是本专利技术实施例提供的应力测试系统的结构示意图；
[0025]图5是本专利技术实施例提供的应变测试系统的结构示意图；
[0026]图6是本专利技术实施例提供的应变组桥电路的结构示意图；
[0027]图7是本专利技术实施例提供的壁面反射压测试系统的结构示意图；
[0028]图8是本专利技术实施例提供的土压力测试系统的结构示意图；
[0029]图9是本专利技术实施例所示的上层测点的应力测试曲线图；
[0030]图10是本专利技术实施例所示的中层测点的应力测试曲线图；
[0031]图11是本专利技术实施例所示的下层测点的应力测试曲线图；
[0032]图12是本专利技术实施例所示的上层底面X向测点的应变测试曲线图；
[0033]图13是本专利技术实施例所示的上层底面Y向测点的应变测试曲线图；
[0034]图14是本专利技术实施例所示的上层侧面X向测点的应变测试曲线图；
[0035]图15是本专利技术实施例所示的上层侧面Z向测点的应变测试曲线图，附图中 A处表示经过手动置零处理；
[0036]图16是本专利技术实施例所示的中层底面X向测点的应变测试曲线图；
[0037]图17是本专利技术实施例所示的中层底面Y向测点的应变测试曲线图；
图18是本专利技术实施例所示的中层侧面X向测点的应变测试曲线图；
[0038]图19是本专利技术实施例所示的中层侧面Z向测点的应变测试曲线图；
[0039]图20是本专利技术实施例所示的下层侧面X向测点的应变测试曲线图；
[0040]图21是本专利技术实施例所示的下层侧面Z向测点的应变测试曲线图；
[0041]图22是本专利技术实施例所示摄像机拍摄爆炸时裂纹的传播图组，其中图a为 3帧0.6ms，图b为3帧0.8ms，图c为3帧01.0ms。
具体实施方式
[0042]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。
[0043]如图1所示，为本专利技术提出一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统的整体结构示意图，如图1所示，包括测试靶体100、传感器组、采集电路、设置在测试靶体下方土层中的土压力传感器60、以及用于采集测试靶体爆破毁伤图像的高速摄像测试模块400。
[0044]触发器300触发炸药的爆炸信号，数据采集器开始数据采集，其中，包括四个方面的数据采集，第一方面，摄像机400的画面采集；第二方面应变数据的采集，通过应变传感器12传输到第二数据采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，其特征在于，包括测试靶体、传感器组、设置在测试靶体下方土层中的土压力传感器、以及用于采集测试靶体爆破毁伤图像的摄像测试模块；所述测试靶体包括壳体，及浇筑在壳体内的混凝土结构；所述传感器组包括若干个测试模块及壁面反射测试传感器，所述测试模块呈线性布置在混凝土结构内部，所述壁面反射测试传感器设置在壳体内部侧壁位置；所述传感器组、土压力传感器及摄像测试模块，通过采集电路与计算机系统连接。2.根据权利要求1所述的一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，其特征在于，所述测试靶体周围设置有连接触发器的集团装药。3.根据权利要求2所述的一种基于集团装药爆破的混凝土结构爆破效应测试系统，其特征在于，所述测试模块包括混凝土基块，所述混凝土基块的上端面平行于测试靶体的上端面或下端面，所述混凝土基块的侧壁以及底壁设有应变传感器，顶壁位置设有应力传感器；所述壁面反射测试传感器、应力传感器、应变传感器通过信号线缆与采集电路连接。4.根据权利要求3所述的一种基于集团装药爆破的混凝土结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢兴博，钟明寿，陆鸣，杨贵丽，马华原，李兴华，
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：