[发明专利]用于公路隧道内关键结构抗爆耐高温性测试系统及方法

权利要求书

1.用于公路隧道内关键结构抗爆耐高温性测试系统，其特征在于：该系统包括模型隧道子系统、供气子系统和数字图像相关方法DIC应变测量子系统；

所述模型隧道子系统为马蹄型拱弧，材质为熔点为1000℃的微晶玻璃；

所述供气子系统将可燃性气体按设定的浓度和量泵入爆炸室内；

所述DIC应变测量子系统采用非接触光学测量方法，测量物体的空间三维坐标以获得隧道关键结构的三维图形，以及在爆炸冲击作用下隧道关键结构的位移和应变数据，分析裂纹宽度变化规律，录制爆炸时隧道内的影像；

所述模型隧道子系统包括固定舱室和活动舱室，中间由防火墙隔开；

所述固定舱室包括输气管道、支撑墩、箍紧圈和流量表；

所述固定舱室连接供气子系统和活动舱室，控制进入活动舱室的可燃性气体的量；

所述活动舱室包括伸缩管、爆炸室、千斤顶、压力测试弹簧、支撑架、螺母、滑动轨道、构件和滑动套孔；

所述爆炸室由滑动套孔和轨道牵引控制到构件的距离；

所述构件由支撑架和千斤顶固定在活动舱室内；

所述构件与支撑架之间装有压力测试弹簧测量爆炸对构件的冲击力；

所述构件表面贴有贴片式温度传感器监测所述构件表面在爆炸过程中温度的变化，分析温度变化对所述构件强度的影响；

所述供气子系统包括气瓶、压力表、加压阀和箍紧圈；

所述气瓶能够存储硝基类、偶氮类和过氧类危险化学品；

所述供气子系统将所述气瓶内的危险化学品经过压力表和加压阀输送到固定舱室内；

所述DIC应变测量子系统包括两个光源、两个高速相机和计算机；

所述高速相机的拍摄参数采用1280×1024@13600fps，应变测量精度达50με，由所述计算机清晰的还原构件的三维影像，并拍摄下爆炸过程中所述构件表面受到高温或冲击力影响发生的变化，DIC应变测量子系统同时录制爆炸全过程的影像资料；

所述测试系统还包括设置于模型隧道子系统内的防火墙、防火门以及贴在所述构件表面的贴片式温度传感器，监测到构件在爆炸中的变化；

基于所述测试系统的测试方法，包括以下步骤：

S1：操作人员通过所述活动舱室的所述防火门进入室内，夹持固定好所述待测构件，将所述爆炸室沿着滑动轨道移动到设定好的初始位置并固定，随后关紧所述防火门；

S2：根据实验设计打开所述气瓶的阀门通过所述输气管道在所述固定舱室内配置所需的可燃性气体，配置完成后关闭所述阀门，拆除所述气瓶；

S3：操作人员退到安全区域，所述固定舱室将配置好的可燃性气体泵入所述爆炸室中；

S4：计算机在爆炸的过程中收集由压力测试弹簧、贴片式温度传感器以及高速相机传输回来的信息，通过计算机绘制出构件的三维影像，结合传回的数据进行处理与分析。