[发明专利]用于检验水下爆破器材性能的压力容器参数设计方法

权利要求书

1.一种用于检验水下爆破器材性能的压力容器参数设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

【1】基于雷管和炸药建立爆炸试验装置，在不同装药量W_i及装药沉深H_i和充气压力等效水柱高度H_0i的条件下，进行系列爆炸试验，测量得到第i次试验水下爆炸的冲击波峰值P_mi和气泡脉动周期T_i；

【2】对经典水下载荷经验公式进行处理，得到冲击波峰值理论值的计算公式(2.1)和气泡脉动周期理论值的计算公式(2.2)：

其中k_p、A_p为与炸药特性相关的冲击波参数，K_T为与炸药特性相关的气泡参数，对于TNT炸药，k_p＝52.4，A_p＝1.13，K_T＝2.11；T_i^*、r_i分别为第i组装药量W_i时的冲击波峰值理论值、气泡脉动周期理论值和等效爆距，n为等效药量系数；

【3】依据最小二乘法原则，基于公式(2.1)和(2.2)拟合试验数据计算等效系数n，使得公式(2.1)和(2.2)计算得到的数据点和各实测得到的数据点偏差的平方和r_p和r_T均为最小值；即确定n值，使得r_p和r_T的取值为最小，其中

【4】设分别求r_p和r_T为最小值时的n_p和n_T，得公式(4.1)：

进而解得：

其中n_p和n_T分别为对应冲击波和气泡脉动的等效药量；

【5】作为试验所用装药的TNT等效系数，由计算得到峰值压力理论值其中r为等效爆距，W为装药量；

【6】计算得到压力容器内壁所受的压力载荷P

其中P₀是容器内的充气压力；

【7】由计算得到容器侧壁厚δ，其中a为压力容器半径，[σ_s]为容器金属材料的抗拉强度；

【8】由计算得到压力容器罐底厚度δ_b，其中[σ_g]为容器金属材料的抗拉剪强度。

2.根据权利要求1所述的用于检验水下爆破器材性能的压力容器参数设计方法，其特征在于：所述的炸药为RDX。

3.根据权利要求1所述的用于检验水下爆破器材性能的压力容器参数设计方法，其特征在于：所述的爆炸试验装置包括容器(1)、爆炸组件和传感器(4)，容器(1)包括上盖板(8)、底座(9)和外壁(7)，上盖板(8)设置有中心通孔、传感器通孔和气压阀，爆炸组件和传感器(4)分别穿过中心通孔和传感器通孔后设置在容器腔内；所述的爆炸组件和传感器(4)通过密封接头密封固联在容器(1)的上盖板(8)上；所述的容器(1)下半部盛有水，上半部分充有高压气体。

4.根据权利要求3所述的用于检验水下爆破器材性能的压力容器参数设计方法，其特征在于：所述的爆炸组件包括电雷管(21)、起爆连接件、导爆索(25)和炸药，所述的电雷管(21)和导爆索(25)之间通过起爆连接件固联；

所述的起爆连接件包括导爆索接头(24)、雷管套(22)和螺套(23)；导爆索接头(24)的尾端设置有外螺纹，中心设置有通孔，导爆索(25)设置在导爆索接头(24)的中心通孔内；雷管套(22)包括大直径的前端和小直径的尾端；雷管套(22)的前端中部设置有容纳电雷管(21)的空腔，雷管套(22)的尾端设置有中心通孔，用于穿接雷管起爆线；螺套(23)穿过雷管套(22)的尾端，通过内螺纹和导爆索接头(24)尾端的外螺纹配合联接，将电雷管(21)压贴在导爆索(25)的端面上。