[实用新型]浮箱式局部爆炸试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水下爆炸试验装置，尤其涉及局部强度试验的浮箱式局部爆炸试验装置。

背景技术

目前，我国在远场爆炸作用下的冲击环境研究中取得了丰富成果，有众多成熟的计算软件和方法可供选用。如基于声固耦合法的ABAQUS软件，基于ADAA法的自主软件，基于ALE方法的DYNA软件等。还有一些专门用于工程化计算的快速预报方法。由于我国已进行了若干次的水下爆炸试验，这些方法的计算结果得到了验证。

但在近场爆炸作用下的局部强度考核中，人们所依赖的手段并不多。主要是基于通用软件的有限元方法和试验方法，而理论预报方法多限于板和简单板格的大变形预测，难以运用到局部强度考核当中。其中有限元方法需要进行试验验证，而试验方法往往由于资金的限制、相似律不成熟、实施困难导致大量简化而难以实现工程应用。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种简单高效对小尺度构件的结构强度进行试验的浮箱式局部爆炸试验装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

浮箱式局部爆炸实验装置，包括第一浮箱式工装结构、第二浮箱式工装结构、4根L型连接梁，两个浮箱式工装结构的相对的两个面上分别安装一个试验模型；

第一浮箱式工装结构为长方体状的箱体，安装有试验模型的面根据试验模型的形状挖空出相应的形状，在被挖空的形状上下两端分别焊接有垂直其所在面的钢板，在箱体的每个面上分别沿长度方向和宽度方向安装有N个T型骨材，N≥1，箱体的六个面中上下、左右、前后相对的三组面的骨材布置方式相同，并且将安装在挖空的形状处的骨材打断，第二浮箱式工装结构与第一浮箱式工装结构相同，两个浮箱式工装结构通过4根L型连接梁相连、并关于4根L型连接梁的纵轴线对称；

试验模型的上下两端分别焊接在其所在浮箱式工装结构的上下两个钢板上；

药包位于4根L型连接梁所组成空间的中心处。

本实用新型还可以包括：

（1）第一浮箱式工装结构和第二浮箱式工装结构上被挖空的形状的宽度大于试验模型的宽度

（2）L型连接梁的两端分别焊接在两个浮箱式工装机构相对位置的钢板上。

（3）试验模型除上下两端外，其他与浮箱式工装结构接触的位置通过胶料连接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型解决了尺寸较小的试验模型在遭受水下爆炸冲击波载荷作用时所引起的绕射问题以及能够使模型在受到冲击波载荷作用时不会产生不必要的刚体位移，从而可以保证边界条件的精确性。本试验装置可以实现一次爆炸完成两个乃至四个模型试验的任务，既节约了试验成本，又减少了反复吊装模型带来的重复工作量。因此本实用新型具有组装简单、适应性强、结果准确的特点。并且还具有以下几个优点：

（1）已开展的模型试验大都采用水平放置方式，浮于水面之上，受到水面截断效应的影响较大。本实验模型采用箱式工装结构辅助装置，可以有效削弱水面截断效应的影响，更好地模拟冲击波作用下模型结构的动力响应。

（2）将试验模型的需要刚性固定的端部焊接在箱式工装结构的钢板上，实现两端刚性固定的边界条件。试验模型面板两端与工装焊接，腹板位于箱式工装内部，这种设计可以有效模拟试验模型两端的刚性固定。

（3）设计的试验装置中模型与工装件的配合时，模型两端与工装件的宽度方向焊接固定上，而模型其他位置与工装件的接触部分，则是按模型尺寸，在其宽度方向多加宽1cm，切割出一样的形状，通过一种普通胶料，将模型与工装件3在此处连接，冲击波作用下胶粘处会自行断开，此结构连接形式能够实现试验模型在刚性固定边界条件下受冲击波作用的动态响应。

附图说明

图1试验模型布置示意图；

图2试验模型轴测示意图；

图3箱式工装结构组装正视图；

图4箱式工装结构组装侧视图；

图5箱式工装结构组装俯视图；

图6主向梁截面图；

图7交叉构件截面图。

具体实施方式

下面根据图1～图7对浮箱式局部爆炸试验装置进行详细介绍。