[发明专利]基于体积法及振动测试求炸药爆炸能耗占比的试验方法

权利要求书

1.基于体积法及振动测试求炸药爆炸能耗占比的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）保护装置内设置有试样，试样中心开有盲孔，盲孔内放置炸药，炸药上方的盲孔内采用填塞物进行密封填塞，所述的填塞物的材质与透明固体材料相同，炸药采用数码电子雷管进行延时起爆；

2）对爆炸后的试样进行处理，在原盲孔位置进行钻孔，取出爆炸产生的碎块，采用注水法测量爆破空腔的体积；爆破空腔的体积与密封填塞状态下试样的体积之比V₁/V₀即为粉碎区和裂隙区的能耗占比；

3）从能量的角度计算裂隙区之后的能耗占比，在保护装置上端面进行开孔，安装至少三个振动传感器，振动传感器远离爆心进行安装，且振动传感器成直线等距排列，采集得到爆破振动信号，利用MATLAB软件结合小波包分解的方式对每个爆破振动信号数据进行处理，求得数据对应的爆破振动能量，采用等效法计算炸药在试样中爆炸时爆破振动能量的衰减情况，基于爆破振动能量衰减机制，试求最大裂隙圈半径边缘处对应的爆破振动总能量E₁；

4）根据步骤2）和步骤3）计算得到的粉碎区和裂隙区的能耗占比与最大裂隙圈半径边缘处对应的爆破振动总能量E₁，将最大裂隙圈半径边缘处对应的爆破振动总能量E₁比上炸药爆炸总能量值E₁/E₀，得出裂隙区之后弹性振动区的能耗占比；

将粉碎区和裂隙区的能耗占比与弹性振动区的能耗占比进行相加，即可以得到用于粉碎区、裂隙区和弹性振动区的能耗占比：

            （1）

式（1）中：D为能耗占比；V₁为爆破空腔体积，cm³；V₀为钻孔状态下的透明固体材料总体积，cm³；E₁为最大裂隙圈半径边缘处对应的爆破振动总能量，J；E₀为炸药的总能量值，J。

2.根据权利要求1所述的基于体积法及振动测试求炸药爆炸能耗占比的试验方法，其特征在于，所述保护装置为箱体结构，上端面至少开有3个孔；所述振动传感器与试样之间采用石膏充填固定，待石膏凝固后再进行试验。

3.根据权利要求1所述的基于体积法及振动测试求炸药爆炸能耗占比的试验方法，其特征在于，步骤2）和步骤3）计算得到的能耗占比的前提是假设炸药在一个密闭环境中爆炸时，炸药爆炸产生的能量仅用于粉碎区、裂隙区和弹性振动区，忽略炸药爆炸产生能量用作其他方面的能量。

4.根据权利要求1所述的基于体积法及振动测试求炸药爆炸能耗占比的试验方法，其特征在于，所述的振动传感器为三个，振动传感器与爆心的距离分别为R₁、R₂、R₃，测得数据对应的爆破振动能量为S₁、S₂、S₃，则爆破振动能量的衰减情况为：

             （2）

式（2）中：A为爆破振动能量衰减变化率，J/cm；

对爆破振动能量衰减变化率A进行多次计算求平均值，然后求得最大裂隙圈半径边缘处对应的爆破振动总能量E₁。