[发明专利]一种装甲车座椅抗爆炸冲击性能试验系统和方法

说明书

本发明属于座椅性能试验领域，公开了一种装甲车座椅抗爆炸冲击性能试验系统和方法。该系统包括试验台架、提升子系统、落体子系统、地面缓冲子系统和测试子系统。该方法普遍适用于悬挂式和侧壁安装式等各种类型装甲车防雷座椅，可重复进行试验，保证试验输入条件精确控制，具有很高的实用性。相比于现阶段常用的整车爆炸试验方法，本方法采用跌落冲击试验方案进行，通过将防雷座椅安装在刚性框架内部模拟座椅在装甲车中的安装方式，并通过刚性框架跌落产生冲击波形，实现爆炸冲击的模拟。在实验室的台架上完成测试，不用TNT实爆，可以保证试验现场的安全，并且采用该方法进行试验，试验过程可控、可重复，有效减少了整车爆炸试验中的不可控因素和随机性因素。

技术领域

本发明属于座椅性能试验领域，特别涉及一种装甲车座椅抗爆炸冲击性能试验系统和方法。

背景技术

近些年，随着战场形式的转变和反恐、维和等需求，车辆面临地雷和简易爆炸装置(Improvised Explosive Device，IED)的威胁显著增长。在装甲车辆受到垂直或水平方向爆炸波攻击时，很多的伤亡事件都不是由于车辆装甲被击穿所造成的，更多是由于地雷和IED爆炸冲击波造成的，座椅成了车辆乘载员生命的最后一级保障。现代装甲车辆大多采用防爆炸冲击座椅。防爆炸冲击座椅被视为防护系统及整车的一部分，不能依靠座椅自身实现车辆的全部防雷功能，而是在车辆综合防护的基础上，通过座椅的缓冲设计减弱冲击波的传递，保证乘载员的人身安全。所以，对装甲车辆的防地雷爆炸冲击座椅研究具有重要的意义。

基于以上装甲车辆防地雷爆炸冲击座椅的重要研究意义，国内外已相继开展相关研究。尽管如此，但大多数厂家并未全面掌握该项技术，防雷座椅仍有很大的提升空间。国外研究表明，防地雷爆炸冲击座椅的设计重点是要防止爆炸冲击波对乘载员产生的影响，或者减轻这种影响。国内研究还处于起步阶段，防地雷爆炸冲击座椅的研究虽然取得了一定成果，但相对于国外产品还存在很大的差距，没有对座椅的防护机理及爆炸工况下的乘载员损伤机理进行深入研究，其参数和性能还需要进一步的测试与优化。所以，对于防雷座椅的进一步研究基础主要体现在通过试验建立完善的评价方法，实现防雷座椅的研究与性能测试。

现阶段，针对装甲车座椅抗地雷爆炸冲击的考核主要是采用整车试验，在爆炸环境下围绕北约军事组织所制定的AEP-55试验标准展开爆炸测试。但是整车爆炸测试存在诸多缺点，比如边界条件存在复杂性、偶然性、不可重复性，试验存在高成本、高危险性等问题。为了解决以上问题，结合装甲车防雷座椅的测试需求，基于跌落冲击试验方法，提出一种装甲车座椅的抗爆炸冲击性能试验方法。在实验室固定台架上完成测试，试验件安装结构以近似自由落体的状态撞击地面装置，通过地面装置的固定缓冲系统产生5-7ms的近似三角波，以模拟地雷爆炸时的冲击加速度。冲击加速度可以通过跌落高度进行调节，可以为座椅的垂向抗爆炸冲击性能测试提供统一试验条件。本专利对防雷座椅的抗爆炸冲击性能研究具有重要的意义和实用价值。

发明内容

本专利的目的在于提供一种装甲车座椅抗爆炸冲击性能试验系统和方法，采用跌落冲击试验方案进行，通过将防雷座椅安装在刚性框架内部模拟座椅在装甲车中的安装方式，并通过刚性框架跌落产生冲击波形，实现爆炸冲击的模拟。试验中，通过固定缓冲子系统实现炸药爆炸冲击的加速度波形的模拟，以冲击加速度峰值和脉宽作为评价是否满足波形模拟的指标。

本发明采用的技术方案为：

技术方案一

一种装甲车座椅抗爆炸冲击性能试验系统，包括试验台架、提升子系统、落体子系统、地面缓冲子系统和测试子系统；

试验台架包括试验台立柱，台架底座和顶部工字梁，各部分通过焊接或螺栓固定连接，用于试验系统的支撑；试验台立柱内侧安装钢制导轨，用于落体子系统的导向；台架底座为钢制厚板，用于安装地面缓冲子系统；工字梁用于安装提升子系统；