一种用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统

1.本发明涉及一种用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，属于围压条件下爆炸毁伤研究技术领域。


背景技术：

2.随着钻地武器得到迅猛发展, 其打击效能越来越高，对防护工程及重要军事设施造成的威胁也越发严重。随着钻地武器钻地深度的增加，其对深地防护工程的毁伤效能也越发剧烈。在上覆岩层的作用下，深地防护工程中的如坑道、硐室等始终处于高围压状态，围压会对防护结构的动态力学行为产生重要影响。
3.目前，国内外开展爆炸扰动条件下靶标围压加载的这类的研究不多，仅有少量研究利用霍普金森杆试验系统实现围压加载条件下的小尺寸试件的动态力学性能研究。该方法利用杆件撞击产生应力波对试件进行加载，但受限于杆件尺寸较小，因此只能实现小尺寸试件的围压状态下的冲击加载，未采用炸药爆炸加载，无法实现真正意义的爆炸扰动加载。


技术实现要素：

4.本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种用于模拟围压条件下靶标抗爆试验系统，实现对试验靶标的围压加载。
5.为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，包括靶标和设置于靶标顶部的爆源，还包括对称设置于靶标外围的若干压板、设置于压板远离靶标的一侧的支撑底座、设置于压板和支撑底座之间的柔性油囊和与柔性油囊连接的打压机；所述柔性油囊两侧分别与压板和支撑底座接触，所述压板远离柔性油囊一侧与靶标接触；通过打压机对对称设置于靶标外围的若干柔性油囊加压，若干柔性油囊膨胀对靶标施加围压压力。
6.该试验系统还包括导轨，所述支撑底座底部设有滑槽，并通过滑槽滑动连接在导轨上，所述导轨上设有若干定位孔，所述定位孔内设有限位销，所述限位销抵在支撑底座远离柔性油囊的一侧上。
7.所述滑槽内设有与导轨配合的导轮，所述支撑底座通过导轮滑动连接在导轨上。
8.所述支撑底座在靠近柔性油囊一侧设有开口朝向柔性油囊的凹槽，所述柔性油囊设置于该凹槽内，所述靶标一端支承在该凹槽的底面上，所述压板滑动连接在该凹槽的底面上。
9.所述柔性油囊与打压机之间通过导管连接；所述导管上设有阀门。
10.所述支撑底座上设有用于供导管通过的通孔，所述通孔与凹槽联通。
11.所述柔性油囊为异形油囊，且靠近压板一侧为平面，异形油囊该侧通过环氧树脂与压板黏连，保证压板可以随油囊的充油向靠近靶标侧移动。
12.所述靶标呈长方体状，所述若干压板在靶标外围围成矩形框状，相对应的支撑底
座在压板外围围成矩形框状。
13.所述靶标呈长方体状，所述若干压板对称设置于靶标相对的两侧。
14.所述压板上设有压力传感器。
15.本发明相较于现有技术，具有如下优点：本发明通过打压机给柔性油囊加载压力，柔性油囊向内推动压板，压板作用在靶标两端，模拟出靶标受围压状态。
16.本发明通过改变支撑底座的数量可以改变靶标的围压状态，当仅有对侧两个支撑底座时，可以模拟靶标的单向加载；当靶标周围有四个支撑底座时，可以模拟靶标的双向加载。
17.在靶标上面设置爆源，冲击波作用在受压状态下的靶标上，模拟了靶标在围压条件下的抗爆特性，能够实现靶标的动静组合加载。
18.本发明利用液压系统实现了靶标的围压加载，且利用炸药作为爆源，实现真正的靶标在受围压作用的同时又受到爆炸荷载，真实地模拟了钻地武器对地下防护工事结构的毁伤情况。
附图说明
19.图1为本发明实施例一试验系统的俯视图；图2为本发明实施例二试验系统的结构示意图；图3为本发明实施例二中支撑底座结构示意图。
20.图中：1-支撑底座，2-导轨，3-压板，4-柔性油囊，5-阀门，6-靶标，7-限位销，8-打压机，9-通孔，10-导管，11-导轮，12-挡板，13-压力传感器，14-爆源。
具体实施方式
21.下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。
22.实施例一如图1所示，本实施例的一种用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，包括呈长方体状的靶标6，靶标6的四周设置有若干压板3，若干压板3围成矩形框状，压板3外围设置若干支撑底座1，若干支撑底座1围成矩形框状，在支撑底座1和压板3之间设有若干柔性油囊4，每个压板3均对应一柔性油囊4，每个柔性油囊4均通过管路连接一打压机。
23.本实施例中支撑底座1固定设置在底部的导轨2上，所述柔性油囊4两侧分别与对应的压板3和支撑底座1接触，所述压板3远离柔性油囊4一侧与靶标6接触；通过打压机同时对设置于靶标6外围的若干柔性油囊4加压，若干柔性油囊4膨胀对靶标6施加围压压力，可以模拟靶标的双向围压加载。本实施例中油囊为异形油囊，呈方形，靠近压板处的一侧为平面，该侧利用环氧树脂与压板3黏连，保证压板可以随油囊的充油向靠近靶标侧移动。
24.在靶标围压加载状态下，在靶标6上方设置炸药并引爆作为爆源14，冲击波作用在受压状态下的靶标上，模拟了靶标在围压条件下的抗爆特性，能够实现靶标的动静组合加载。
25.实施例二结合图2所示，本实施例的试验系统结构与实施例一基本相同，不同之处在于，在
支撑底座1下方设有导轨2，所述支撑底座1底部设有滑槽，滑槽内设有与导轨配合的滚轮，如图3所示，支撑底座1通过滚轮滑动连接在导轨上2，所述导轨2上沿支撑底座1滑动方向设有若干定位孔（图中未画出）定位孔内可插入限位销7；通过支撑底座1在导轨上滑动来控制相对两支撑底座1之间的距离，可以满足不同尺寸靶标6的放置，当支撑底座1滑动至合适位置时，在离支撑底座1最近的定位孔内插入限位销7，限位销7可抵在支撑底座1远离柔性油囊4的一侧上，使得支撑底座1固定在导轨2上。
26.支撑底座1在靠近柔性油囊4一侧设有开口朝向柔性油囊4的凹槽，所述柔性油囊4设置于该凹槽内，所述靶标6一端支承在该凹槽的底面上，同时压板3也支承在该凹槽的底面上，且可与该底面滑动连接，当柔性油囊4膨胀时，凹槽的顶面可对柔性油囊4起到限制的作用，可以抑制柔性油囊4垂直方向的变形，使柔性油囊4只可以沿水平方向移动，向内推动压板3，压板3作用在靶标6两端，模拟出靶标受压状态。
27.支撑底座1在与凹槽对应处设有与凹槽连通的通孔9，通孔9内穿设导管10，导管10一端与柔性油囊4连接，另一端与打压机8连接，导管10上还设有阀门5，所述压板3上设置有压力传感器13，可以得出不同加载条件下靶标所受压力，当达到所需压力条件时，关闭阀门5，保持该压力状态。
28.实施例三本实施例的试验系统结构与实施例二基本相同，不同之处在于，本实施例中压板3仅对称设置于靶标6相对的两侧，可以模拟靶标6的单向加载。
29.本发明的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。


技术特征：
1.一种用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，包括靶标，其特征在于：还包括设置于靶标顶部的爆源、对称设置于靶标外围的若干压板、设置于压板远离靶标的一侧的支撑底座、设置于压板和支撑底座之间的柔性油囊和与柔性油囊连接的打压机；所述柔性油囊两侧分别与压板和支撑底座接触，所述压板远离柔性油囊一侧与靶标接触；通过打压机对对称设置于靶标外围的若干柔性油囊加压，若干柔性油囊膨胀对靶标施加围压压力。2.根据权利要求1所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：还包括导轨，所述支撑底座底部设有滑槽，并通过滑槽滑动连接在导轨上，所述导轨上设有若干定位孔，所述定位孔内设有限位销，所述限位销抵在支撑底座远离柔性油囊的一侧上。3.根据权利要求2所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述滑槽内设有与导轨配合的导轮，所述支撑底座通过导轮滑动连接在导轨上。4.根据权利要求3所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述支撑底座在靠近柔性油囊一侧设有开口朝向柔性油囊的凹槽，所述柔性油囊设置于该凹槽内，所述靶标一端支承在该凹槽的底面上，所述压板滑动连接在该凹槽的底面上。5.根据权利要求4所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述柔性油囊与打压机之间通过导管连接，所述导管上设有阀门。6.根据权利要求5所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述支撑底座上设有用于供导管通过的通孔，所述通孔与凹槽联通。7.根据权利要求6所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述柔性油囊为异形油囊，且靠近压板一侧为平面，异形油囊该侧通过环氧树脂与压板黏连。8.根据权利要求1至7之一所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述靶标呈长方体状，所述若干压板在靶标外围围成矩形框状，相对应的支撑底座在压板外围围成矩形框状。9.根据权利要求1至7之一所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述靶标呈长方体状，所述若干压板对称设置于靶标相对的两侧。10.根据权利要求1至7之一所述用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，其特征在于：所述压板上设有压力传感器。

技术总结
本发明涉及一种用于模拟围压条件下靶标抗爆特性的试验系统，包括靶标和设置于靶标顶部的爆源，该试验系统还包括对称设置于靶标外围的若干压板、设置于压板远离靶标的一侧的支撑底座、设置于压板和支撑底座之间的柔性油囊和与柔性油囊连接的打压机；所述柔性油囊两侧分别与压板和支撑底座接触，所述压板远离柔性油囊一侧与靶标接触；通过打压机对对称设置于靶标外围的若干柔性油囊加压，若干柔性油囊膨胀对靶标施加围压压力。在靶标上面设置爆源，冲击波作用在受压状态下的靶标上，模拟了靶标在围压条件下的抗爆特性，能够实现靶标的动静组合加载。组合加载。组合加载。


技术研发人员：刘晨康 吴红晓 王振 高飞 于思远 李胡军 孙庆亚 姚箭
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/6/28