[发明专利]一种爆炸热对生物目标毁伤效应试验方法

说明书

本发明公开了一种爆炸热对生物目标毁伤效应试验方法，该方法在开展试验时，安装炸药装药于爆炸室几何中心，将滤波板贴于爆炸室内表面，用盖板密封爆炸室一侧端面，爆炸室另一端依次连接法兰、滤波管、导流管、加载室，加载室内布设的热电偶和压力传感器通过测试线先后与适配器、计算机串连，将被加载物置于加载室内一定位置处，起爆炸药装药，读取温度和压力曲线，根据试验需要，通过被加载物在加载室的位置以及炸药装药的质量改变不同组合的温度峰值和持续时间的热加载。本发明方法能够有效滤除爆炸冲击波，解决了爆炸环境下爆炸温度难以脱离冲击波独立加载的难题，具有可模拟工况多、可重复使用、试验时间和经济成本低的特点。

技术领域

本发明属于爆炸毁伤测试与评估技术领域，具体涉及一种试验方法，特别是一种爆炸热对生物目标毁伤效应试验方法。

背景技术

对于人员等生物目标，爆炸冲击波和热效应均是重要的毁伤手段，爆炸高温对人体皮肤、器官的灼伤能够极大程度降低人的耐受能力。炸药爆炸后，冲击波和热的作用时序、持续时间有很显著的差异。通常冲击波到达时间更早，作用时间仅几毫秒，爆炸高温传播速度更慢、到达时间更晚，但持续时间很长可达数百毫秒。

由于生物组织、器官在冲击波、热复合作用下的损伤机理复杂，而冲击波、热的作用时域有区别，因此独立开展冲击波和热对生物目标的毁伤是必要的。目前，国内外研究人员对炸药爆炸对生物的毁伤效应开展了大量的研究，为了研究生物或典型器官在冲击波下的损伤机理，第三军医大学建设了大型生物激波管装置，该装置能产生冲击波峰值、冲量、脉宽可控的冲击波。同时，北理工、三医大、二零四所等单位均开展了大量生物在爆炸环境下冲击波和热复合作用下的生物毁伤试验。

然而，有关爆炸热对生物目标毁伤效应的试验方面目前缺少相应的装置、方法和手段。在专利《模拟爆炸冲击复合热辐射下的生物效应实验研究装置》中，三医大提出了一种基于热辐射发生体的爆炸热对生物目标毁伤效应试验装置和方法，但由于该爆炸热模拟装置无法产生爆炸瞬态热(持续时间1s)，与实际工况有一定差别。综上所述，目前缺乏爆炸热对生物目标毁伤效应试验方法和装置，严重制约了爆炸对生物目标毁伤效应研究的深入开展。

发明内容

为了克服现有技术的不足和缺陷，本发明提供一种爆炸热对生物目标毁伤效应试验方法，为爆炸热对生物目标的毁伤效应研究提供手段。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种爆炸热对生物目标毁伤效应试验方法，包括如下步骤：

步骤一：根据试验需要预设加载温度T₀、温度容许偏差△T及压力阈值P₀；

步骤二：根据预设加载温度T₀，将被加载物连接在固定杆上并放置于加载室内，固定杆通过上下螺母与加载室紧密连接；

步骤三：安装炸药装药；

将满足爆炸室抗爆量的炸药装药悬挂于挂钩，使其位于爆炸室内部几何中心；

步骤四：密封爆炸室；

爆炸室内壁贴滤波板，然后将盖板用螺杆与爆炸室连接；

步骤五：连接测试线路；

将热电偶、压力传感器通过测试线与适配器、计算机连接，打开测试专用软件；

步骤六：确认测试系统处于工作状态正常后，起爆炸药装药，计算机采集数据；

步骤七：读取热电偶和压力传感器数据；

读取计算机记录的测试曲线，根据压力传感器灵敏度，按公式(a)计算被加载区域的冲击波压力；

其中，S为压力传感器灵敏度，V/MPa；U为计算机记录的冲击波压力曲线电压峰值，V；