[发明专利]一种模拟多尺寸防护门内爆炸实验装置

说明书

本发明公开了一种模拟多尺寸防护门内爆炸实验装置，包括：密封主体结构、试验主体防护门和试验系统；所述密封主体结构，包括爆炸载荷发生室、密封结构和装药支架；所述试验主体防护门，包括防护门主体和门框，所述门框纵向上设有和密封结构相适应的螺栓孔；所述试验系统，包括：位移测试单元、加速度测试单元、应变测试单元、准静态压力测试单元和冲击波测试单元。本发明通过设置适应不同尺寸防护门的结构、可拆卸的密封结构和装药方式，模拟长持时核爆载荷以及常规武器内爆载荷作用下垂直安装的多尺寸人防防护门的动力响应，解决了不同尺寸人防防护门动力响应及破坏规律研究不便的问题，提高试验效率的同时，也降低了试验的成本。

技术领域

本发明涉及爆炸及人防防护技术领域，特别是涉及一种模拟多尺寸防护门内爆炸实验装置。

背景技术

冲击波作为爆炸的重要毁伤元之一，是作战防护领域必须关注的内容。不同的弹药以及不同的爆炸环境，所产生的载荷也不尽相同。对于核爆而言，其产生的载荷可认为是长持时的平面冲击波。对于自由空间外爆的常规武器，压力毁伤可认为是球面冲击波毁伤。而若常规武器爆炸发生在约束空间内，如钻地武器钻地攻击以及发生在约束空间内的偶然性爆炸。不同于自由空间爆炸，爆炸产生的冲击波在约束空间不断反射，会导致冲击波出现多个超压峰值。爆炸未完全反应的爆炸产物与约束空间内空气混合产生后燃效应，持续加强了冲击波压力。且约束空间内的热量以及爆炸产物往往难以及时耗散，由此还会产生一个长持时的准静态压力。

防护门是建筑中常见的结构，从地下防护工事、城市里的人防工程到远洋里的军舰舱室都有防护门的身影。这些地下工事以及军舰都面临着各种爆炸载荷的威胁。因此，模拟大尺寸、多尺寸防护门在不同载荷下动力响应及其破坏规律显得尤为重要。

而目前，对于大尺寸，多尺寸防护门动力响应的试验系统并不多见，多为模拟受常规武器外爆载荷产生的动力响应，载荷单一，测试防护门规格单一，且防护门为水平放置，由于防护门重量可达几百千克到数吨不等，其重量也会影响到动力响应。而该装置可以弥补以上缺陷，真实的模拟出防护门在实际的安装情况下，在受到核爆以及常规武器内爆泄爆载荷下作用下的的动力响应，进而分析其毁伤规律。

发明内容

本发明的目的在于针对当前模拟多尺寸人防防护门受多类型载荷作用下动力响应及其破坏规律的试验技术及试验系统缺乏，而提出的能够模拟在核爆长持时平面波载荷以及常规武器内爆泄爆载荷作用下不同尺寸人防防护门动力响应及破坏规律的试验系统。

本发明提供一种模拟多尺寸防护门内爆炸实验装置，其特征在于：包括：密封主体结构、试验主体防护门和试验系统；

所述密封主体结构，包括爆炸载荷发生室、密封结构和装药支架；所述爆炸载荷发生室为矩形结构，其墙体上设有门洞、和门洞高度相同的凹槽，所述门洞的尺寸和试验主体防护门相适应，两侧所述凹槽内以门洞长轴为中轴线对称布置多排第一螺纹孔，其上下沿设置第二螺纹孔；所述密封结构设置于门洞和试验主体防护门之间，通过墙体上的螺纹孔和墙体连接；所述装药支架设置于爆炸载荷发生室相向的墙体两侧；

所述试验主体防护门，包括防护门主体和门框，所述门框纵向上设有和密封结构相适应的螺栓孔；

所述试验系统，包括：位移测试单元、加速度测试单元、应变测试单元、准静态压力测试单元和冲击波测试单元。

进一步的，所述爆炸载荷发生室采用钢纤维混凝土浇筑。

进一步的，所述爆炸载荷发生室墙体上还设有传感器安装孔、泄压孔和穿线孔；所述传感器安装孔高度和所述试验主体防护门中心同高，所述穿线孔设置于墙体的角隅处，试验时可通过不同程度的封堵泄压孔来模拟在不同泄压速度下的爆炸。