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(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123381606.9 (22)申请日 2021.12.2 9 (73)专利权人 中国矿业大 学 (北京) 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 (72)发明人 陈骏 杨仁树 易辉 杨立云 方士正 左进京 张祥 杨国梁 赵康朴 (74)专利代理 机构 北京科衡知识产权代理有限 公司 11928 专利代理师 王淑静 (51)Int.Cl. G01N 25/54(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种爆炸实验 装置 (57)摘要 本实用新型提供一种爆炸实验装置, 所述实 验装置包括高速摄影相机、 数据处理装置、 超动 态应变采集仪以及爆炸加载装置; 高速摄影相机 和超动态应变采集仪分别与数据处理装置电连 接, 爆炸加载装置能够安装于试件上; 试件上安 装有多组应变片, 多组应变片通过桥盒分别与超 动态应变采集仪电连接, 从而测得各测点在爆炸 应力作用下的应变随时间的变化 关系, 以表征爆 炸应力波在试验 材料中的衰减关系; 高速摄影相 机的镜头对着试件上的条纹, 并能够在爆炸时采 集条纹的位移; 本实用新型提供的方案, 能够对 材料进行一维爆炸应力加载, 可以获得一维爆炸 应力加载状态下, 材料中各点的动态应力、 应变 的变化状态。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 217112150 U 2022.08.02 CN 217112150 U 1.一种爆炸实验装置, 其特征在于, 包括高速摄影相机(1)、 数据处理装置(2)、 超动态 应变采集仪(3)以及爆 炸加载装置(5); 所述高速摄影相机(1)和所述超动态应变采集仪(3) 分别与所述数据处理装置(2) 电连接; 试件(13)上安装有多组应变片, 多组所述应变片通过 桥盒分别与所述超动态应变采集仪(3)电连接; 所述试件(13)的表 面喷涂有多组条 纹; 所述 高速摄影相机(1)的镜头对着所述试件(13)上的条 纹, 并能够在所述爆炸加载装置(5)对 所 述试件(13)进行爆炸时采集所述条纹的位移。 2.根据权利要求1所述的爆炸实验装置, 其特征在于, 所述试件(13)沿竖直方向设置, 所述试件(13)的表面沿竖直方向喷涂有多组黑白相间的斑马条纹, 所述高速摄影相机(1) 位于所述斑马条纹的一侧, 所述试件(13)的底部与透射杆(10)连接, 所述透射杆(10)的底 部设置于能量吸收装置(12)上, 所述爆炸加载装置(5)设置于所述试件(13)的顶部; 所述斑 马条纹和所述透射杆(10)上分别设有应变片, 通过测得所述应变片的应变来反算 实验材料 尾端的应力变化过程, 并作为材 料的应力边界条件。 3.根据权利要求2所述的爆炸实验装置, 其特征在于, 所述爆炸加载装置(5)包括封堵 盖(51)和底座(53), 所述底座(53)内设有腔体, 所述腔体沿竖直方 向延伸至所述底座(53) 的上端面; 所述封堵盖(51)能够放置于所述腔 体内, 并封堵所述腔 体; 所述腔 体底部用于盛 放炸药(55), 所述封堵盖(51)的侧面上套设有橡胶圈(54), 所述橡胶圈(54)的外径大于所 述腔体的内径, 从而 使得所述封堵盖(51)能够通过 所述橡胶圈(54)挂设于所述腔体内。 4.根据权利要求3所述的爆炸实验装置, 其特征在于, 所述底座(53)的侧壁上设有排烟 孔(52), 所述排烟孔(52)沿水平方向连通所述腔 体和外界; 所述腔体的内部设有垫片, 所述 垫片用于盛放炸药; 所述底座(53)的底部设有安装槽(56), 所述底座(53)通过所述安装槽 (56)安装在所述透射杆(10)的顶部; 所述橡胶圈(54)能够在所述封堵盖(51)上移动, 从而 调节所述封堵盖(51)伸入所述腔体内的深度, 进而改变装药空间的大小, 通过控制 装药空 间和装药量的比例, 可以实现不同耦合 程度对爆炸应力的影响。 5.根据权利要求4所述的爆炸实验装置, 其特征在于, 所述垫片能够将所述炸药(55)和 所述试件(13)隔开, 从而把爆 炸产生的复杂应力简化为一维应力作用在所述试件(13)的表 面; 所述垫片的厚度能够改变, 从而实现不同脉冲宽度和应力加载时间。 6.根据权利要求3所述的爆炸实验装置, 其特征在于, 所述能量吸收装置(12)包括底 盘, 所述底盘为钢制套筒结构, 所述底盘内设有橡胶垫; 所述底盘的内径为51mm, 所述底盘 的高度为40mm; 所述封堵盖(51)、 所述试件(13)、 所述透射杆(10)以及所述底盘处于一条轴 线上; 所述透射杆(10)的一端抹有凡士林, 并与所述试件(13)平 滑连接。 7.根据权利要求2所述的爆炸实验装置, 其特征在于, 多组所述应变片包括第 一组应变 片(6)、 第二组应变片(7)、 第三组应变片(8)以及第四组应变片(9), 所述第一组应变片(6)、 所述第二组应变片(7)、 所述第三组应变片(8)以及所述第四组应变片(9)沿竖直方向间隔 50mm布置于所述斑马条纹的两侧; 所述透射杆(10)上还设有第五组应变片(11); 所述第一 组应变片(6)、 所述第二组应变片(7)、 所述第三组应变片(8)、 所述第四组应变片(9)以及所 述第五组应变片(11)分别以半桥连接的方式接入桥盒, 所述桥盒通过导线与所述超动态应 变采集仪(3)电连接 。 8.根据权利要求7所述的爆炸实验装置, 其特征在于, 所述透射杆(10)为钢杆, 所述钢 杆的直径为50mm, 所述钢杆的高度300mm; 所述透射杆(10)与所述试件(13)光滑平接; 相邻权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 217112150 U 2所述斑马条 纹之间间距为2mm; 每一组所述应变片包括两片 应变片, 两片所述应变片对称设 置于所述试件(13)的左右两侧。权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 217112150 U 3
专利 一种爆炸实验装置
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