[发明专利]激波坑道试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种激波坑道试验装置，该激波坑道试验装置采用钢筋混凝土矩形筒状结构，并在其内部形成坑道，激波坑道试验装置包括：平面冲击波形成段，其包括设置于激波坑道试验装置一端的头部，头部用于接收炸药爆炸产生的爆炸冲击波，其中，平面冲击波形成段的长度为30m；尾部段，其设置于激波坑道试验装置另一端，尾部段为爆炸冲击波的流出段；以及试验段，其位于平面冲击波形成段与尾部段之间，当爆炸冲击波到达试验段时已形成稳定的平面冲击波；试验段的尾部竖直开设有两个卡槽，两个卡槽间隔设置，两个卡槽通过吊装混凝土预制试验构件或直接吊装活动混凝土预制框。本发明的激波坑道试验装置结构简单，造价相对较低，并能满足多种试验要求。

技术领域

本发明涉及激波管技术领域，具体涉及一种激波坑道试验装置及试验方法。

背景技术

激波管技术的发展与应用已有百余年的历史，广泛应用于武器爆炸效应、空气动力学、航空声学等领域，近来，又开始在气体激光、环境科学和能源科学的研究中发挥作用，并产生了诸如激波风洞等多种新型试验装置。激波管通常是一根两端封闭的柱形长管，由高压气室和低压气室二部分组成，其间用隔膜隔开。高压加载式激波管一般情况下是在高压气室充以几个气压至几十个气压的纯氢或氦，在低压气室则充以几个毫米汞柱或几十个毫米汞柱的被研究气体。由于隔膜的两方气压悬殊很大，当高压气室中的气体压强上升至某一隐界值时，隔膜就自然爆发式破裂或者采用人工方法，使隔膜在预定的气压下破裂。隔膜破裂致使高压气室中的气体迅速冲向低压气室，推动低压气室中的被研究气体向前运动，形成在被研究气体中传播的正激波。炸药内爆加载式激波管则是使烈性炸药在高压室爆炸，产生强激波，并由激波所形成的高压、高温气体将高压室与低压室之间的膜片击破，从而在低压室中形成更高马赫数的正激波。

现有技术的激波管装置大都采用金属材料，由于造价限制，激波管的直径一般都较小，对于一些较大的试验构件，难以满足试验要求，本次提出的激波坑道，采用混凝土预制构件制成，结构尺寸较大且造价相对较低，对于一些较大型试验构件，可进行原型试验。同时，现有的激波管技术大都采用高压气体加载，少部分采用小药量炸药内爆加载，产生的平面波峰值大都在1MP以下，很难获得高压力平面波，无法满足某些高压力波试验的要求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激波坑道试验装置及试验方法，其能够解决现有技术的上述问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种激波坑道试验装置，该激波坑道试验装置采用钢筋混凝土矩形筒状结构，矩形筒状结构的两端不封闭，矩形筒状结构由顶板、两个侧板和底板构成，并在其内部形成坑道，激波坑道试验装置包括：平面冲击波形成段，其包括设置于激波坑道试验装置一端的头部，头部用于接收炸药爆炸产生的爆炸冲击波，其中，平面冲击波形成段的长度为30m，并且平面冲击波形成段的头部的两个侧板的厚度大于平面冲击波形成段的其余部分的两个侧板的厚度；尾部段，其设置于激波坑道试验装置另一端，尾部段为爆炸冲击波的流出段，并且尾部段的长度大于头部的长度；以及试验段，其位于平面冲击波形成段与尾部段之间，当爆炸冲击波到达试验段时已形成稳定的平面冲击波；其中，试验段的尾部竖直开设有两个卡槽，两个卡槽间隔设置，并且卡槽的深度贯穿试验段的顶板和底板，两个卡槽通过吊装混凝土预制试验构件或直接吊装活动混凝土预制框，以进行多种试验。

在一优选实施方式中，试验段、尾部段的两个侧板的厚度与平面冲击波形成段的其余部分的两个侧板的厚度相一致，其中，平面冲击波形成段的头部的两个侧板的厚度均为1m，平面冲击波形成段的其余部分的两个侧板的厚度均为0.8m。

在一优选实施方式中，两个卡槽的宽度相等，且混凝土预制试验构件的厚度小于卡槽的宽度，混凝土预制试验构件为通过浇筑在活动混凝土预制框上安装地下人防工程防护门、建筑砖墙、试验板构件，用于进行结构动载抗力试验。