一种核爆炸冲击波模拟试验系统技术方案

本发明专利技术提出一种核爆炸冲击波模拟试验系统，包括荷载生成段和试验段；所述的荷载生成段由子爆室组合、主爆室及膜片安装段从左到右依次连接而成；所述的试验段包括从左到右依次布设的装药试验段、第一试验段、第一变径段、第二试验段、第二变径段和第三试验段，所述装药试验段为圆管状结构，第一试验段、第二试验段和第三试验段均为直墙圆拱形管状结构。本发明专利技术本系统可以进行爆炸冲击波环境全要素模拟，是一种功能完备的爆炸冲击波模拟试验体系，具有较大的军事及学术价值。较大的军事及学术价值。较大的军事及学术价值。

【技术实现步骤摘要】
一种核爆炸冲击波模拟试验系统


[0001]本专利技术涉及爆炸波模拟试验技术，具体是一种核爆炸冲击波模拟试验系统。

技术介绍

[0002]爆炸波模拟试验系统是以爆炸冲击波作为试验加载手段，测试各种构件及设备抗爆能力的一套试验设备。
[0003]现有的爆炸波模拟试验系统中，其爆炸波模拟装置受到技术研究和设备建设的限制，其模拟目标往往是单一的。但实际上，可以产生爆炸效果的模拟目标数量众多，爆炸效果差别巨大，单一设备无法胜任所有需求的技术要求。爆炸波模拟装置设计涉及能量加载方式和控制释放技术两个主要方面，从使用用途方面划分可以分为核武器爆炸冲击波模拟、常规武器爆炸冲击波模拟、复杂波模拟三个主要用途。核武器爆炸冲击波的特点是长正压持续时程，对超压峰值的要求不高，追求的目标主要是加载的冲量。常规武器爆炸冲击波的特点是几十个毫秒的作用时程，但超压峰值要求较高，几个甚至几十个兆帕，追求的指标是高荷载超压峰值。复杂波针对是爆炸环境比较复杂，冲击波在时程传播路径上表现峰值、时程的不确定性。
[0004]现有的爆炸波模拟试验系统中，其爆炸波模拟装置无论设计的方式如何，对模拟加载的冲击波只能体现一个或两个指标，很难全面满足。因此，获取爆炸波全面实验室模拟加载能力，必须研发全系列试验设备。而核武器爆炸冲击波模拟装置产生的爆炸波具有巨大的能量，涵盖了绝大多数武器爆炸、偶然爆炸等各类爆炸源的爆炸波，因此，我们研制了一种核爆炸冲击波模拟装置，其兼具常规武器爆炸冲击波的模拟功能。但仅有该核爆炸冲击波模拟装置，还不能构成一个完善的试验系统，因此，开发一套基于核爆炸冲击波模拟装置的试验系统还是有必要的。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
中提出的问题，本专利技术的目的就是提供一种核爆炸冲击波模拟试验系统，其具有核爆炸冲击波模拟能力，并且可以模拟绝大多数武器爆炸、偶然爆炸等各类爆炸源的爆炸波，同时，该系统的试验段也能进行装药爆炸，通过试验段产生的爆炸波，可建立爆炸冲击波的追赶叠加缝合技术，有效提高试验段冲击波的超冲击波压力度，实现高等级防护设备试验的需要。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种核爆炸冲击波模拟试验系统，包括：荷载生成段和试验段；所述的荷载生成段由子爆室组合、主爆室及膜片安装段从左到右依次连接而成；
[0008]所述的主爆室包括从左到右依次连接的第一爆室第一变径管、第二爆室、第二变径管和第三爆室；所述的第一爆室、第二爆室和第三爆室均为圆形直管状结构，第一爆室、第二爆室和第三爆室同轴，且第一爆室的内径大于第二爆室，第二爆室的内径大于第三爆室；
[0009]所述的子爆室组合包括上下并排阵列的多个子爆室，所述子爆室均为圆形直管状结构，每个子爆室的轴线方向均平行于主爆室；
[0010]所述的子爆室组合通过汇流管与主爆室的第一爆室连接；
[0011]所述的试验段包括从左到右依次布设的装药试验段、第一变径段、第一试验段、第二变径段、第二试验段、第三变径段、第三试验段和第四变径段，所述装药试验段为圆管状结构，第一试验段、第二试验段和第三试验段均为直墙圆拱形管状结构，第一试验段的圆拱内径小于第二试验段，第二试验段的圆拱内径小于第三试验段，第三试验段的圆拱内径小于第四变径段；所述的装药试验段左端通过膜片安装段连接第三爆室，装药试验段右端通过第一变径段连接第一试验段；第一试验段右端通过第二变径段连接第二试验段，第二试验段右端连接第三变径段，第三变径段右端与第三试验段左端之间设有反力架，在第三试验段右端连接有第四变径段，第四变径段尾端设有反力墙和反力间隙调整支架，所述反力间隙调整支架位于第四变径段与反力墙之间。
[0012]所述的装药试验段通过钢筋混凝土构件固定在地面上，所述钢筋混凝土构件包覆在装药试验段外部中间位置；所述装药试验段内部设有装药工位。
[0013]所述的膜片安装段由第三变径管、膜片和第四变径管组成，第三变径管左端连接第三爆室，右端通过膜片安装法兰连接第四变径管，第四变径管右端连接装药试验段；所述的膜片位于第三变径管与第四变径管之间，且固定覆盖在膜片安装法兰上。
[0014]所述的子爆室组合中，多个子爆室通过第一法兰固连为一体。
[0015]所述的反力架包括固定支撑架、支架、竖梁和横梁，其中，固定支撑架固连地面，支架固连在固定支撑架上表面；所述支架整体为竖向的板式框架结构，其右侧面与第三试验段左端固连，左侧面设有面板，所述面板中部设有用于安装测试的设备的门洞，门洞两侧分别设有一竖梁，两个竖梁相对的一面均设有侧板；所述门洞上方的面板固连有横梁，所述横梁两端分别连接两个竖梁的上端，在横梁的下表面设有平板；所述门洞的下方的固定支撑架上设有底板，所述侧板、平板与所述底板、面板构成一个仅在左侧开口的封闭腔体。
[0016]所述的反力间隙调整支架包括两个竖杆和多个固连在两个竖杆之间的横杆，所述反力间隙调整支架位于第三试验段的一端竖杆设有用于连接测试件的安装孔，另一侧的竖杆与反力墙相接触。
[0017]本专利技术具体的优势如下：
[0018](1)荷载生成段的设计是一种三段式大爆室结构，可以提升爆室初始能量密度，提高能量利用率，多个爆室组合使用时，可形成长持时的核爆炸冲击波模拟，使用单个爆室则可以提供不同能量等级的爆炸波模拟；
[0019](2)建立了试验段爆炸冲击波缝合技术，其可以有效提高试验段冲击波的超冲击波压力度，实现高等级防护设备试验的需要；
[0020](3)分段式爆室设计，进一步提高荷载生成段激波的缝合速度和稳定性。
[0021](4)本系统可以进行爆炸冲击波环境全要素模拟，是一种功能完备的爆炸冲击波模拟试验体系，具有较大的军事及学术价值。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的整体结构示意图。
[0023]图2为子爆室的立体结构示意图。
[0024]图3为试验段的结构示意图。
[0025]图4为装药试验段的立体剖视图。
[0026]图5为反力架的立体示意图。
[0027]图6为反力间隙调整支架的立体示意图。
[0028]图中：1、荷载生成段，2、试验段，4、反力架，5、反力墙，6、反力间隙调整支架；11、子爆室组合，12、主爆室，13、膜片安装段；111、子爆室，112、第一法兰，1101、汇流管；121、第一爆室，1201、第一变径管，122、第二爆室，1202、第二变径管，123、第三爆室；20、装药试验段，21、第一试验段，22、第二试验段，23、第三试验段，201、第一变径段，202、第二变径段，203、第三变径段，204、第四变径段，25、钢筋混凝土构件，26、钢架，27、装药工位；131、第三变径管，132、膜片，133、第四变径管；41、固定支撑架，42、支架，43、竖梁，44、横梁，61、横杆，62、竖杆；411、底板，421、面板，431、侧板，441、平板,425、门洞。
具体实施方式
[0029]下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核爆炸冲击波模拟试验系统，包括：荷载生成段(1)和试验段(2)；其特征是：所述的荷载生成段(1)由子爆室组合(11)、主爆室(12)及膜片安装段(13)从左到右依次连接而成；所述的主爆室(12)包括从左到右依次连接的第一爆室(121)、第一变径管(1201)、第二爆室(122)、第二变径管(1202)和第三爆室(123)；所述的第一爆室(121)、第二爆室(122)和第三爆室(123)均为圆形直管状结构，第一爆室(121)、第二爆室(122)和第三爆室(123)同轴，且第一爆室(121)的内径大于第二爆室(122)，第二爆室(122)的内径大于第三爆室(123)；所述的子爆室组合(11)包括上下并排阵列的多个子爆室(111)，所述子爆室(111)均为圆形直管状结构，每个子爆室(111)的轴线方向均平行于主爆室(12)；所述的子爆室组合(11)通过汇流管(1101)与主爆室的第一爆室(121)连接；所述的试验段(2)包括从左到右依次布设的装药试验段(20)、第一变径段(201)、第一试验段(21)、第二变径段(202)、第二试验段(22)、第三变径段(203)、第三试验段(23)和第四变径段(204)，所述装药试验段(20)为圆管状结构，第一试验段(21)、第二试验段(22)和第三试验段(23)均为直墙圆拱形管状结构，第一试验段(21)的圆拱内径小于第二试验段(22)，第二试验段(22)的圆拱内径小于第三试验段(23)，第三试验段(23)的圆拱内径小于第四变径段(204)；所述的装药试验段(20)左端通过膜片安装段(13)连接第三爆室(123)，装药试验段(20)右端通过第一变径段(201)连接第一试验段(21)；第一试验段(21)右端通过第二变径段(202)连接第二试验段(22)，第二试验段(22)右端连接第三变径段(203)，第三变径段(203)右端与第三试验段(23)左端之间设有反力架(4)，在第三试验段(23)右端连接有第四变径段(204)，第四变径段(204)尾端设有反力墙(5)和反力间隙调整支架(6)，所述反力间隙调整支架(6)位于第四变径段(204)与反力墙(5)之间。2.根据权利要求1所述的一种核爆炸冲击波模拟试验系统，其特征是：所述的装药试验段(20)通过钢筋混凝土构件(25)...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛凯，刘飞，高永红，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防工程研究院工程防护研究所，
类型：发明
国别省市：