[发明专利]一种地表冲击波环境化爆模拟测试系统及方法

权利要求书

1.一种地表冲击波环境化爆模拟测试系统，其特征在于：包括考核平台、载荷模拟单元和起爆测试单元；

所述考核平台包括地基(1)、设置在地基(1)内并位于地表下的考核结构(3)和分别设置在考核结构(3)表面和内部的传感器；

所述考核结构(3)为地表冲击波加载实验的研究对象；

所述载荷模拟单元包括上下均开口的方框结构、设置在方框结构上端的泄压板(8)、爆炸源、匀化材料(5)和多个堵头螺栓(9)；

所述方框结构的下端与地基(1)表面连接，且考核结构(3)处于方框结构中部正下方位置；所述方框结构的侧面中部开设有至少一个测量孔；

所述泄压板(8)上设置有均匀分布的多个泄气螺纹孔；

所述堵头螺栓(9)用于插入到泄气螺纹孔内进行封堵；

所述爆炸源设置在方框结构内；

所述匀化材料(5)填充在方框结构内，用于支撑固定爆炸源；

所述起爆测试单元包括与测量孔数量一致的压力传感器(7)、起爆线(11)、起爆器(13)和数据采集设备(12)；

所述爆炸源的起爆端通过起爆线(11)与起爆器(13)连接；

所述压力传感器(7)的测量端插入测量孔内，输出端与数据采集设备(12)电连接；

设置在考核结构(3)表面和内部的传感器通过信号传输线与数据采集设备(12)电连接，用于测量起爆后考核结构(3)的动力学响应信号；

所述起爆器(13)通过信号传输线与数据采集设备(12)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种地表冲击波环境化爆模拟测试系统，其特征在于：

所述爆炸源包括多个导爆索(6)和电雷管(10)；

所述多个导爆索(6)以阵列形式排布在方框结构的中部，且多个导爆索(6)的上端汇聚于同一点；

所述电雷管(10)的一端通过汇聚点分别与多个导爆索(6)连接，另一端通过起爆线(11)与起爆器(13)连接；

所述多个导爆索(6)和电雷管(10)通过匀化材料(5)固定设置在方框结构内；

所述考核平台还包括回填材料(2)；

所述地基(1)表面开设有方形凹槽；

所述考核结构(3)设置在方形凹槽内，并通过回填材料(2)进行回填支撑，保证方形凹槽填充至与地基(1)表面齐平。

3.根据权利要求1或2所述的一种地表冲击波环境化爆模拟测试系统，其特征在于：

所述方框结构由四个侧板(4)合围固定形成，四个侧板(4)的上端分别与泄压板(8)连接，下端分别与地基(1)表面连接；

所述测量孔开设在四个侧板(4)的中部，四个压力传感器(7)的测量端通过螺纹连接分别固定至四个测量孔内。

4.根据权利要求3所述的一种地表冲击波环境化爆模拟测试系统，其特征在于：

所述测量孔为阶梯结构，其包括螺纹段和光孔段，螺纹段靠近外侧，且螺纹段外径大于光孔段外径。

5.根据权利要求4所述的一种地表冲击波环境化爆模拟测试系统，其特征在于：

所述载荷模拟单元还包括多个密封橡胶；

所述侧板(4)与侧板(4)的连接处以及侧板(4)与泄压板(8)的连接处分别设置有密封橡胶。

6.根据权利要求5所述的一种地表冲击波环境化爆模拟测试系统，其特征在于：

所述侧板(4)的底端设置有外延连接耳(14)，侧板(4)通过外延连接耳(14)与地基(1)表面连接；

所述地基(1)上开设有与外界连通的斜向导线槽(15)，考核结构(3)表面和内部的传感器信号传输线置于斜向导线槽(15)内并向外引出；

所述匀化材料(5)为聚苯乙烯泡沫。