[发明专利]可实现材料水下爆炸冲击波冲击压缩的等效加载实验装置

权利要求书

1.一种可实现材料水下爆炸冲击波冲击压缩的等效加载实验装置，包含发射系统、激光测速系统、高压水舱系统、测量系统和液压系统，其特征是：

所述发射系统与高压水舱系统呈一字型水平布置，发射系统的发射管端口与高压水舱头部端口相对，激光测速系统固定安装在发射管壁末端位置，所述高压水舱系统由多个环形支架水平固定安装在水泥底座上；

发射系统包括高压气室(1-1)、触发开关(1-2)、子弹(1-3)、发射管(1-4)、气室压力表(1-5)，气室压力表安装在高压气室壁上与气室连通，发射管紧密连接高压气室，子弹安装在发射管内，且子弹直径与发射管内径相等；

激光测速系统包括激光发射器一(2-1)、激光发射器二(2-2)、激光接收器一(2-3)、激光接收器二(2-4)、激光测速仪(2-5)、激光测速仪显示器(2-6)、激光测速仪置零键(2-7)，两个激光发射器水平并排放置并固定，两个激光接收器与两个激光发射器相对放置并固定在发射管壁末端位置，两组激光器平行间距为50mm-100mm；

高压水舱系统包括试验水舱放气孔(3-1)、截止阀一(3-2)、试验水舱注水口(3-3)、冲击波测量装置安装口一(3-4)、冲击波测量装置安装口二(3-5)、待测材料试样(3-6)、透射杆(3-7)、轴向加载水舱注水口(3-8)、轴向加载水舱放气孔(3-9)、截止阀二(3-10)、固定质量块(3-11)、轴向加载水舱(3-12)、“O”型橡胶密封圈(3-13)、应变片(3-14)、压力连接杆(3-15)、“O”型橡胶密封垫(3-16)、试验水舱(3-17)、固定法兰(3-18)、阻挡片(3-19)；高压水舱系统由多个环形支架水平固定安装在水泥底座上，在试验水舱舱壁上设有两个冲击波测量装置安装口、一个放气孔和一个注水口，放气孔上布置有一截止阀，高压水舱为等外径圆柱管，阻挡片端部内径为100mm、长200mm；中间段内径为60mm、长度为2300mm；待测材料试样端内径为80mm、长500mm；所述透射杆一端与待测材料试样紧密接触另一端在轴向加载水舱内，在轴向加载水舱内透射杆周向设有一凹槽、用于安装“O”型橡胶密封圈；所述轴向加载水舱内径为80mm、外径为500mm、长为1000mm的等直径圆管、在其舱壁上设有一个放气孔和一个注水口，放气孔上布置有一截止阀；所述固定法兰通过四根压力连接杆与尾端固定质量块连接；所述阻挡片直径为100mm、在其周向设有一凹槽用于安装“O”型橡胶密封圈；所述截止阀安装在两水舱的放气孔上，待水舱注满水后呈关闭状态；所述待测材料试样透射杆紧密安装在高压水舱尾端，并在板材试样与高压水舱接触位置安装“O”型橡胶密封垫；

测量系统包括信号放大处理器(4-1)、计算机(4-2)、动态应变仪(4-3)、示波器(4-4)，高频压电传感器紧密安装在冲击波测量装置安装口内，并通过信号传输线将电信号传输到信号放大器，然后通过信号放大器对信号放大处理，进而通过数据传输线将处理后的电信号传输到计算机，通过计算机处理绘制高压水舱内不同测点处的等效冲击波压力时程曲线；同时动态应变仪获得粘贴在透射杆上的应变片的应变情况，通过示波器得到透射杆上波形；通过高频压电传感器获得试验水舱内等效水下爆炸冲击波，通过透射杆上应变片获得透射杆上透射波波形，利用一维弹性波在两种介质分界面上的透射理论得到待测材料在等效水下爆炸冲击波动态冲击作用下的应力响应；

液压系统包括低压水箱(5-1)、截止阀三(5-2)、高压水管一(5-3)、高压水管二(5-4)、截止阀四(5-5)、换压器(5-6)、高压油管(5-7)、油泵(5-8)、水舱压力表(5-9)，所述低压水箱通过高压水管一连接换压器上部，高压水管二一端连接换压器上部另一端连接高压水舱注水口，所述高压油管连接油泵和换压器下部，在高压水管一和高压水管二上各安装有一个截止阀，在高压水管二上安装一压力表。