[发明专利]一种气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统

权利要求书

1.一种气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统，其特征在于，该系统包括数据采集组件、爆轰管道及其支撑组件、点火及供气组件三部分；

所述数据采集组件包括高速相机和处理器，所述高速相机用于记录管道爆炸裂纹扩展的过程；所述处理器与所述高速相机、点火及供气组件电连接，用于控制点火的发生以及高速相机的拍摄，并对所述高速相机拍摄到的数据进行处理，得到试验管道表面全场应变和裂纹高速扩展过程中裂尖应变场演化规律；

所述爆轰管道及其支撑组件包括爆轰管道、底座、Shchelkin螺旋，所述爆轰管道固定安装在所述底座上，所述Shchelkin螺旋放置在所述爆轰管道中靠近点火的一端；

所述点火及供气组件用于向所述爆轰管道提供火源，并将所述可燃气体通入所述爆轰管道。

2.根据权利要求1所述的气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统，其特征在于，所述爆轰管道及其支撑组件包括底座、对开式支座、端部挡座、爆轰管道、爆轰对接接头、端部定位环、爆破片、压盘；所述爆轰管道通过若干个对开式支座安装在所述底座上，所述爆轰对接接头安装在所述爆轰管道的一端，用于连接所述爆轰管道和试验管道的一端；所述端部挡座固连在所述底座上，用于固定试验管道的另一端；所述端部定位环位于所述端部挡座内，用于定位试验管道，所述爆破片位于所述端部挡座内，并通过所述压盘压紧端部定位环和爆破片。

3.根据权利要求1所述的气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统，其特征在于，所述点火及供气组件包括高能点火器、火花塞、点火端盖、点火固定座、气体混合仪、气瓶组；所述气体混合仪一端与所述气瓶组通过管道连通，另一端通过管道连通所述爆轰管道靠近点火的一端的进气口；所述点火固定座固连在所述爆轰管道的一端，所述火花塞、点火端盖固连在所述点火固定座上。

4.根据权利要求3所述的气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统，其特征在于，所述数据采集组件还包括照明灯、数据采集器、压力传感器，且所述高速相机为两个；所述照明灯用于为试验管道提供照明，使所述高速相机拍摄更清晰；两个高速相机同时对所述试验管道进行拍摄；所述压力传感器一端固定在所述爆轰管道上，另一端与所述数据采集器连接，所述处理器与所述高能点火器、数据采集器、两个高速相机均电连接，实现对这些器件的控制和数据采集。

5.根据权利要求1所述的气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统，其特征在于，所述爆轰管道及其支撑组件还包括限位杆和丝堵，所述限位杆通过所述丝堵固定在所述爆轰管道内部，所述Shchelkin螺旋放置在所述爆轰管道内，且由所述限位杆实现限位。

6.根据权利要求1所述的气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统，其特征在于，所述压力传感器为两个，分别布置在所述爆轰管道的两个不同位置，用于测量爆轰管道的不同位置的爆轰压力。

7.根据权利要求1所述的气体爆轰下管道动态应变与裂纹扩展测量测试系统，其特征在于，所述处理器通过3D-DIC技术，分析管道裂纹动态扩展过程中管道表面全场的应变以及裂纹高速扩展过程中裂尖应变场演化规律。