[发明专利]一种多声源多冲击波炮及其设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多声源多冲击波炮及其设计方法。

背景技术

冲击波是一种不连续峰在介质中的传播，这个峰导致介质的压强、温度、密度等物理性质的跳跃式改变。在自然界，所有的爆发情况都伴有冲击波，冲击波总是在物质膨胀速度变得大于局域声速时发生。当位于S1点的波源以超波速的速度Vs向前运动时，波源(物体)本身的运动会激起介质的扰动，从而激起另一种波。这时的运动物体充当了另一种波的波源，这种波是一种以远动物体的运动轨迹为中心的一系列球面波。由于球面波的波速u比物体的速度Vs小，所以就会形成以波源为顶点的V字形波，这种波就是冲击波。

日常生活中冲击波现象随处可见：超音速飞行的战斗机、雷暴、太阳风、鞭梢甩动的脆响等。例如：一架飞机的速度超过330米/秒，“声屏障”就被打破，同时伴随有一个在大气层传播的冲击波，并产生一个声“爆炸”。

在实际生产中，对于山体爆破通常采用炸药爆破，而这种方式所产生的缺点是：

(1)爆破的时间不能严格控制，甚至可能出现哑炮的现象，为后续拆除哑炮带来生命威胁；

(2)由于炸药爆破是采用化学物品，进而带来资源浪费并且还造成环境污染。

综上所述，为了解决现有山体爆破所存在的缺点，亟需提供一种爆破时间能够严格控制且耗费资源和人力资源少的炮。

发明内容

为了解决现有山体爆破所存在的不足，本发明提供了一种多声源多冲击波炮，其具有爆破时间能够严格控制且耗费资源和人力资源少的效果。

本发明的一种多声源多冲击波炮，包括：

若干间隔设置且共圆心的弧型支架，这些弧型支架的圆心均为需爆破的山体；

在每个弧型支架且沿弧型支架的圆心向外的至少一个半径方向上依次设置有声源；

所述声源被配置为：

若当前声源位于圆心最远的弧型支架上，则当前声源最先产生冲击波并沿半径向圆心传播，其他弧型支架上的声源不动作，当冲击波到达下一个弧型支架时，下一个弧型支架上的声源产生冲击波且与到达的冲击波叠加后沿半径向圆心传播，直至到达需爆破的山体。

进一步的，弧型支架等间隔设置。

进一步的，当距离需爆破山体最近的弧型支架上设置三个或三个以上声源时，弧型支架上的声源间隔相等。

进一步的，声源包括微处理器，所述微处理器与音频信号发生器相连，所述音频信号发生器与放大器相连。

进一步的，所述微处理器与指示灯相连。

本发明的第二目的是提供一种多声源多冲击波炮的设计方法。

本发明的一种多声源多冲击波炮的设计方法，包括：

步骤1，以需爆破的山体为圆心，设置若干个共圆心的弧型支架；

步骤2，在每个弧型支架且沿弧型支架的圆心向外的至少一个半径方向上依次设置声源；

步骤3，配置声源：若当前声源位于圆心最远的弧型支架上，则当前声源最先产生冲击波并沿半径向圆心传播，其他弧型支架上的声源不动作，当冲击波到达下一个弧型支架时，下一个弧型支架上的声源产生冲击波且与到达的冲击波叠加后沿半径向圆心传播，直至到达需爆破的山体。

进一步的，在所述步骤1中，等间隔设置弧型支架。

进一步的，当距离需爆破山体最近的弧型支架上设置三个或三个以上声源时，等间隔设置任一弧型支架上的声源。

进一步的，由微处理器与音频信号发生器相连，音频信号发生器与放大器相连，来构建声源。

进一步的，将微处理器还连接指示灯，来显示冲击波是否到达当前声源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过设置弧型支架间距的大小，在确定声源频率的情况下，能够达到严格控制爆破时间，从而提高了山体爆破的效率；此外，还避免了对资源的浪费及环境污染。

(2)本发明的该多声源多冲击波炮，由于采用了声源的叠加，进而能够产生高声音能量，使得传输距离远且能量强度高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的一种多声源多冲击波炮结构示意图；

图2是本发明的一种多声源多冲击波炮的声源传输方向示意图；

图3是本发明的一种多声源多冲击波炮的设计方法流程图。

具体实施方式