[发明专利]一种超高速侵彻条件下混凝土靶中压力测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种超高速侵彻条件下混凝土靶中压力测试系统及方法，压力测试系统包括靶箍、钢筋骨架、封装传感器组件、橡胶绳、混凝土、应力仪及示波器；封装传感器组件布置一个以上，通过橡胶绳固定在钢筋骨架上，所述橡胶绳有一定预紧力，确保在混凝土浇筑过程中封装传感器组件位置变动后能恢复原位；所述钢筋骨架固定在靶箍上，靶箍内浇筑混凝土构成混凝土靶；所述封装传感器组件与应力仪连接，由示波器显示表征靶内冲击波传播规律与靶内压力分布的压力信号，处理后得到压力曲线。本发明的测试系统及方法提高了压力测试精度，保证试验数据的可靠性，提供准确的靶内冲击波传播规律与靶内压力分布。

技术领域

本发明涉及超高速侵彻毁伤效应评估技术领域，具体涉及一种超高速侵彻条件下混凝土靶中压力测试系统及方法。

背景技术

动能侵彻型战斗部对混凝土的侵彻毁伤研究一直是武器研制部门的热点问题。在现代化战争空袭条件下，地面军事目标难以生存，具有重要战略价值目标(如地下防御工事、飞机库、指挥和通讯设施等)的防御结构越来越坚固。为了更有效地打击这类高价值目标，钻地弹的研究越来越引起世界各国的重视。钻地弹是携带侵彻战斗部，用于对机场跑道、地面坚固目标、地下战略导弹基地设施以及深埋在地下的指挥中心进行攻击的对地精确制导攻击弹。提高着速是增大侵彻型战斗部毁伤能力的主要途径之一，然而基于载体和炸药安全性考虑，侵彻战斗部的速度一般小于1000m/s。为进一步提高战斗部对坚固混凝土目标的侵彻能力，提出了高速动能杆战斗部的概念，该战斗部是一种不装填炸药的动能杆，能充分依靠自身动能对装甲和混凝土等坚固目标进行高速侵彻，并产生巨大的冲击波对目标进行毁伤。

基于以上背景，开展动能杆超高速侵彻混凝土靶的试验对弹靶作用机理的研究以及毁伤效应的评估尤为重要。然而由于弹靶作用时间短、弹体侵入靶体后不可观测等原因，使得对动能杆超高速侵彻混凝土靶过程的试验数据获得极为有限，通常仅能得到侵彻孔径与侵彻深度、靶体毁伤情况等后效。

动能杆超高速侵彻混凝土靶过程中靶内的冲击波传播规律与靶内压力分布情况对于分析弹靶作用机理、合理进行毁伤效应评估能够提供重要的实验依据。动能杆超高速侵彻混凝土靶的试验研究的是弹体侵彻对混凝土靶整体的毁伤，而现有的试验方法将多个传感器固定在不同的混凝土块后，再固定在靶箍中，混凝土靶整体为分体式结构，分体式的混凝土靶影响试验的准确性。还有一些浇筑式的混凝土靶，虽然混凝土靶为一体式结构，但是没有解决浇筑过程中带来传感器位移的问题，影响试验精度。

综上，现有的试验方法与手段无法准确测量动能杆超高速侵彻混凝土靶过程中靶内的冲击波传播规律与靶内压力分布。如何得到这样的实验数据以及保证数据的可靠性是重点和难点，是目前尚未解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种超高速侵彻条件下混凝土靶中压力测试系统及方法，提高了压力测试精度，保证试验数据的可靠性，提供准确的靶内冲击波传播规律与靶内压力分布。

本发明的具体实施方式如下：

一种超高速侵彻条件下混凝土靶中压力测试系统，包括：靶箍、钢筋骨架、封装传感器组件、橡胶绳、混凝土、应力仪及示波器；

所述封装传感器组件布置一个以上，通过橡胶绳固定在钢筋骨架上，所述橡胶绳有一定预紧力，确保在混凝土浇筑过程中封装传感器组件位置变动后能恢复原位；所述钢筋骨架固定在靶箍上，靶箍内浇筑混凝土构成混凝土靶；所述封装传感器组件与应力仪连接，由示波器显示表征靶内冲击波传播规律与靶内压力分布的压力信号，处理后得到压力曲线。

进一步地，所述橡胶绳固定在封装传感器组件的四个角上。

进一步地，所述封装传感器组件包括压阻传感器、封装底板、封装盖板及同轴电缆线；

压阻传感器的敏感元件位于封装底板中心位置，封装盖板密封压阻传感器除焊点外的其他部分；压阻传感器的焊点焊接同轴电缆线，焊点用胶灌封；所述封装底板四角设有固定橡胶绳的通孔。