CN111983179A - 一种聚能装药水下***实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种聚能装药水下***实验装置，本发明方法，包括：装药***、结构吊装***、传感器***和影像记录***，装药***包括聚能装药和***管，聚能装药设置在***管的前端；结构吊装***包括安装支架和测试板，测试板安装在安装支架上；传感器***包括压力测试***、测速靶***和结构响应测试***，压力测试***设置在装药***的外侧，测速靶***包括测速靶纸和测速管，测速靶纸设置在测速管和所述***管内；结构响应测试***设置在测试板上；影像记录***设置在聚能装药***的辐射范围之外，本发明主要利用将聚能装药安装在设有多种传感器的实验架上，从而起到在聚能装药***式可以第一时间采集相关的数据。
Description
技术领域
本发明涉及水下***技术领域，具体而言，尤其涉及一种聚能装药水下***实验装置。
背景技术
目前，关于聚能装药水下***问题的公开文献较少，国内外对聚能装药空中***的研究较多。对于空中***，载荷较为单一，冲击波载荷衰减较快，金属射流载荷可通过测速靶纸测量射流速度，框架安置也较为简单。聚能装药水下***实验方法可以参考空中***，但是由于水下***过程中形成的冲击波超压远大于在空气中，其对结构的破坏形式有别于空中***的效果。另外水下***过程中还会形成长时历脉动气泡，也需要进行测量相关参数。因此，聚能装药水下***对结构破坏的毁伤元主要包括金属射流、冲击波和气泡。该技术涉及材料学、化学、***与冲击动力学等相关学科，难以用经典理论和解析法描述，所以目前对于聚能装药水下***的研究，实验是最直接也是最有效的手段。
因此需要设计一种聚能装药水下***实验装置。
发明内容
根据上述提出聚能***的水下试验数据缺失的技术问题，而提供一种聚能装药水下***实验装置。本发明主要利用将聚能装药安装在设有多种传感器的实验架上，从而起到在聚能装药***式可以第一时间采集相关的数据。
本发明采用的技术手段如下：
一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，包括：装药***、结构吊装***、传感器***和影像记录***，所述装药***包括聚能装药和***管，所述聚能装药设置在所述***管的前端，所述装药***设置在所述结构吊装***上；所述结构吊装***包括安装支架和测试板，所述测试板安装在所述安装支架上；所述传感器***包括压力测试***、测速靶***和结构响应测试***，所述压力测试***设置在所述装药***的外侧，所述测速靶***包括测速靶纸和测速管，所述测速靶纸设置在所述测速管和所述***管内，所述测速管设置在所述测试板上；所述结构响应测试***设置在所述测试板上；所述影像记录***设置在所述聚能装药***的辐射范围之外。
进一步地，所述结构吊装***根据所述聚能装药的威力设有多层测试板，所述测试板相互平行设置在所述安装支架上。
进一步地，所述聚能装药的前端设有***和***，所述***管的后端安装在所述结构吊装***最上层的所述测试板的上表面。
进一步地，所述压力测试***包括压力传感器、数据采集仪和计算机，所述压力传感器包括压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ，所述压力传感器Ⅰ设置在所述装药***的上方并与所述装药***同轴，所述压力传感器Ⅱ设置在所述装药***的水平一侧。
进一步地，所述测速靶纸包括测速靶纸Ⅰ、测速靶纸Ⅱ、测速靶纸Ⅲ和测速靶纸Ⅳ，所述测速靶纸Ⅰ和所述测速靶纸Ⅱ设置在所述***管中，所述测速靶纸Ⅲ和所述测速靶纸Ⅳ设置在所述测速管中，所述测速管设置在所述结构吊装***最上层的所述测试板的下表面且与所述***管同轴。
进一步地，所述结构相应测试***包括应变片和多通道应变仪，所述应变片设置在每一片所述测试板的表面。
进一步地，所述影像记录***为高速摄像机。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明提供的一种聚能装药水下***实验装置，通过多组传感器和高速摄像机，实现了可记录采集及分析更多聚能装药水下***的信息，能够为金属射流载荷、冲击波载荷和气泡载荷及其对结构毁伤的综合评估提供有效方法。
基于上述理由本发明可在水下***技术等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种聚能装药水下***实验装置的示意图。
图中：1、***管；2、聚能装药；3、测试板；4、安装支架；5、测速靶纸Ⅰ；6、测速靶纸Ⅱ；7、测速靶纸Ⅲ；8、测速靶纸Ⅳ；9、压力传感器Ⅱ；10、压力传感器Ⅰ；11、***；12、多通道应变仪；13、高速摄像机；14、数据采集仪；15、***。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种聚能装药水下***实验装置，包括：装药***、结构吊装***、传感器***和影像记录***，所述装药***包括聚能装药2和***管1，所述聚能装药2的前端设有***15和***11，所述聚能装药2设置在所述***管1的前端，所述装药***设置在所述结构吊装***上；所述结构吊装***包括安装支架4和测试板3，所述测试板3安装在所述安装支架4上，所述结构吊装***根据所述聚能装药2的威力设有多层测试板3，所述测试板3相互平行设置在所述安装支架4上，所述***管1的后端安装在所述结构吊装***最上层的所述测试板3的上表面；所述传感器***包括压力测试***、测速靶***和结构响应测试***，所述压力测试***设置在所述装药***的外侧，所述压力测试***包括压力传感器、数据采集仪14和计算机，所述压力传感器包括压力传感器Ⅰ10和压力传感器Ⅱ9，所述压力传感器Ⅰ10设置在所述装药***的上方并与所述装药***同轴，所述压力传感器Ⅱ9设置在所述装药***的水平一侧，所述测速靶***包括测速靶纸和测速管，所述测速靶纸设置在所述测速管和所述***管1内，所述测速管设置在所述测试板3上，所述测速靶纸包括测速靶纸Ⅰ5、测速靶纸Ⅱ6、测速靶纸Ⅲ7和测速靶纸Ⅳ8，所述测速靶纸Ⅰ5和所述测速靶纸Ⅱ6设置在所述***管1中，所述测速靶纸Ⅲ7和所述测速靶纸Ⅳ8设置在所述测速管中，所述测速管设置在所述结构吊装***最上层的所述测试板3的下表面且与所述***管1同轴；所述结构相应测试***包括应变片和多通道应变仪12，所述应变片设置在每一片所述测试板3的表面；所述影像记录***设置在所述聚能装药2***的辐射范围之外，所述影像记录***为高速摄像机13。
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种聚能装药水下***实验装置，包括：装药***、结构吊装***、传感器***和影像记录***，所述装药***包括聚能装药2和***管1，所述***管1为PVC套筒，所述聚能装药2的前端设有***15和***11，所述聚能装药2通过防水胶设置在所述***管1的前端，通过改变所述***管1的高度来调整所述聚能装药2的底部与所述测试板3之间的距离，所述装药***设置在所述结构吊装***上；所述结构吊装***包括安装支架4和测试板3，所述安装支架4为钢材质框架，所述测试板3为钢板，所述测试板3安装在所述安装支架4上，所述结构吊装***根据所述聚能装药2的威力设有多层所述测试板3，所述测试板3相互平行设置在所述安装支架4上，所述***管1的后端安装在所述结构吊装***最上层的所述测试板3的上表面；所述传感器***包括压力测试***、测速靶***和结构响应测试***，所述压力测试***设置在所述装药***的外侧，所述压力测试***包括压力传感器、数据采集仪14和计算机，所述压力传感器包括压力传感器Ⅰ10和压力传感器Ⅱ9，所述压力传感器Ⅰ10设置在所述装药***的上方并与所述装药***同轴距离所述聚能装药的长度为l，所述压力传感器Ⅱ9设置在所述装药***的水平一侧距离所述聚能装药的长度为l，所述压力传感器记录压力随时间变化曲线，便于后期分析超压峰值、气泡脉动周期等参数，所述测速靶***包括测速靶纸和测速管，所述测速管为PVC管，所述测速靶纸设置在所述测速管和所述***管1内，所述测速管设置在所述测试板3上，所述测速靶纸包括测速靶纸Ⅰ5、测速靶纸Ⅱ6、测速靶纸Ⅲ7和测速靶纸Ⅳ8，所述测速靶纸Ⅰ5和所述测速靶纸Ⅱ6设置在所述***管1中，所述测速靶纸Ⅲ7和所述测速靶纸Ⅳ8设置在所述测速管中，所述测速管设置在所述结构吊装***最上层的所述测试板3的下表面且与所述***管1同轴，所述测速靶纸的作用为测试金属射流的速度；所述结构相应测试***包括应变片和多通道应变仪12，所述应变片设置在每一片所述测试板3的表面；所述影像记录***设置在所述聚能装药2***的辐射范围之外，所述影像记录***为高速摄像机13，所述高速摄像机13在实验中拍下全部实验过程。
实验时，首先确认炸高选择所述***管1的高度，通过所述聚能装药2的威力选择需要安装所述测试板3的层数，将所述聚能装药2通过防水胶安装在所述***管1的前端，在所述***管1中安装所述测速靶纸Ⅰ5和所述测速靶纸Ⅱ6，组装后的所述***管1安装在所述测试板3的上表面中心处，将所述测速靶纸Ⅲ7和所述测速靶纸Ⅳ8安装在在所述测速管中，将所述测试管安装在所述测试板3的下表面中心处，将安装好的所述测试板3安装在所述安装支架4的最上层，再将其他所述测试板3安装在所述安装支架4上，测试主体安装好后在所述测试板3上安装所述应变片，将测试主体放置到试验点，在所述聚能装药2顶端设置所述***15和所述***11，将所述应变片连接在所述多通道应变仪12上，将所述压力传感器Ⅰ10和所述压力传感器Ⅱ连接在所述数据采集仪14上，调整所述高速摄像机13使其可以记录下***全部过程，打开所有传感器之后引爆所述聚能装药2记录***过程中所有传感器的数据。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，包括：装药***、结构吊装***、传感器***和影像记录***，所述装药***包括聚能装药和***管，所述聚能装药设置在所述***管的前端，所述装药***设置在所述结构吊装***上；所述结构吊装***包括安装支架和测试板，所述测试板安装在所述安装支架上；所述传感器***包括压力测试***、测速靶***和结构响应测试***，所述压力测试***设置在所述装药***的外侧，所述测速靶***包括测速靶纸和测速管，所述测速靶纸设置在所述测速管和所述***管内，所述测速管设置在所述测试板上；所述结构响应测试***设置在所述测试板上；所述影像记录***设置在所述聚能装药***的辐射范围之外。
2.根据权利要求1所述的一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，所述结构吊装***根据所述聚能装药的威力设有多层测试板，所述测试板相互平行设置在所述安装支架上。
3.根据权利要求1所述的一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，所述聚能装药的前端设有***和***，所述***管的后端安装在所述结构吊装***最上层的所述测试板的上表面。
4.根据权利要求1所述的一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，所述压力测试***包括压力传感器、数据采集仪和计算机，所述压力传感器包括压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ，所述压力传感器Ⅰ设置在所述装药***的上方并与所述装药***同轴，所述压力传感器Ⅱ设置在所述装药***的水平一侧。
5.根据权利要求1所述的一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，所述测速靶纸包括测速靶纸Ⅰ、测速靶纸Ⅱ、测速靶纸Ⅲ和测速靶纸Ⅳ，所述测速靶纸Ⅰ和所述测速靶纸Ⅱ设置在所述***管中，所述测速靶纸Ⅲ和所述测速靶纸Ⅳ设置在所述测速管中，所述测速管设置在所述结构吊装***最上层的所述测试板的下表面且与所述***管同轴。
6.根据权利要求1所述的一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，所述结构相应测试***包括应变片和多通道应变仪，所述应变片设置在每一片所述测试板的表面。
7.根据权利要求1所述的一种聚能装药水下***实验装置，其特征在于，所述影像记录***为高速摄像机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201124 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |