[发明专利]一种用于测量近场爆炸反射压力的装置和方法

说明书

本发明涉及一种测量近场爆炸反射压力的装置和方法，包括：带有底板、竖墙和横梁的钢筋混凝土架，钢筋混凝土架正前方安装带有若干开孔的钢板，开孔呈十字交叉分布；钢筋混凝土架在对应于钢板开孔处也设有开孔；钢筋混凝土架的横梁与底板间安装有钢架；钢架对应于钢板开孔处也设有开孔；钢板、钢筋混凝土架和钢架各开孔处安装有一体成型的钢制圆杆。本发明的有益效果是：在近场爆炸试验时，爆轰产物产生的压力直接作用于本发明的钢制圆杆一端，高强度钢制圆产生弹性波并沿长度方向传播，在钢筋混凝土架的保护下，可较容易测得钢制圆杆中的应力波强度。

技术领域

本发明涉及爆炸试验技术领域，更确切地说，它涉及一种测量近场爆炸反射压力的装置和方法。

背景技术

炸药爆炸是能量快速释放的过程，由化学能转换为动能和热能的过程，此过程中产生的爆轰产物具有高温和高速等特性。在爆炸试验中，通常采用压电式或压阻式压力传感器来测试空气中的超压。然而，采用压电式或压阻式压力传感器测试空气压力时，由于传感器本身的强度有限，线缆接头处较为薄弱，只能测试中远距离处的爆炸压力。对于近距离的爆炸压力，尤其是爆轰产物和爆炸火球覆盖区域，采用压电式或压阻式压力传感器测试通常无法获得试验数据。其主要问题在于，传感器的感压在爆炸近场区域由于高温高压力极易受损。

近场爆炸的压力场分布一直是结构抗爆领域的热点问题，因此，目前亟需寻求一种测量近场爆炸反射压力的方法和装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种测量近场爆炸反射压力的装置和方法。

第一方面，提供了一种测量近场爆炸反射压力的装置，包括：带有底板、竖墙和横梁的钢筋混凝土架，所述钢筋混凝土架正前方安装带有若干开孔的钢板，所述开孔呈十字交叉分布；钢筋混凝土架在对应于钢板开孔处也设有开孔；所述钢筋混凝土架的横梁与底板间安装有钢架；所述钢架对应于钢板开孔处也设有开孔；所述钢板、钢筋混凝土架和钢架各开孔处安装有一体成型的钢制圆杆；所述钢板正中心水平线处设置有炸药。

作为优选，所述钢板和所述钢制圆杆所采用钢材的屈服应力不小于500MPa。

作为优选，所述钢筋混凝土架的底板和竖墙的厚度不小于800mm。

作为优选，所述钢制圆杆的直径在50mm—120mm间，且一端与钢板齐平。

作为优选，所述钢制圆杆与钢架开孔处和钢筋混凝土架开孔处的缝隙采用结构胶填充。

作为优选，所述钢架锚固于钢筋混凝土架的横梁和底板中。

第二方面，提供了一种测量近场爆炸反射压力的方法，由第一方面所述的测量近场爆炸反射压力的装置执行，包括：

步骤1、在每根钢制圆杆上等间距贴若干片应变片，应变片的位置为测点位置，应变片的方向与钢制圆杆的长度方向一致；

步骤2、爆炸后测得各测点的峰值应变；

步骤3、根据σ_i＝ε_i·E测点计算各测点的应力波强度，其中，σ_i、ε_i、E分别为某测点的应力波强度、峰值应变和钢制圆杆的弹性模量；

步骤4、对于单根钢制圆杆的应力波强度数据，绘入距离-应力波强度图中，并进行线性拟合得到公式σ＝ax+b；

步骤5、对于每根钢制圆杆位置对应的结构表面反射压力根据步骤4中的公式进行计算，取距离为0时的应力波强度，即反射压力等于b。

作为优选，步骤4中，所述距离为钢制圆杆迎爆面至应变片测点的位置。

本发明的有益效果是：