[发明专利]测量可移动靶标冲击波压力峰值的效应靶结构及测试方法

权利要求书

1.一种测量可移动靶标冲击波压力峰值的效应靶结构包括压力响应膜片安装基座(1)，中间体(2)，压力响应膜片(3)，盖板(4)，压力响应膜片密封凹槽(5)压力响应膜片引压孔(6)，螺栓安装孔(7)，压紧螺栓(8)，紧固用连接孔(9)，其特征在于：

所述压力响应膜片安装基座(1)，用已成型方钢剪切而成；压力响应膜片安装基座(1)侧面前后端底部均有一个紧固用连接孔(9)，共4个，该紧固用连接孔(9)直径为5mm；

所述中间体(2)，材质为碳素钢，长方形薄板结构，长宽尺寸与压力响应膜片安装基座(1)上表面相等，厚度为20mm，薄板上均匀分布6个压力响应膜片密封凹槽(5)，压力响应膜片密封凹槽(5)为通孔，孔的直径为30mm，每个压力响应膜片密封凹槽(5)周围都等分均布6个螺栓安装孔(7)，相邻压力响应膜片密封凹槽(5)共用2个螺栓安装孔(7)；中间体(2)贴合于压力响应膜片安装基座(1)上端面，中间体(2)通过焊接与压力响应膜片安装基座(1)连接；

所述压力响应膜片(3)，材质为软铝，长方形膜片，长宽略大于压力响应膜片安装基座(1)，厚度为0.2mm，贴合于中间体(2)上端面，表面平齐无褶皱，压力响应膜片(3)上在中间体(2)上的螺栓安装孔(7)对应位置留有通孔，孔径与螺栓安装孔(7)的孔径相等；

所述盖板(4)，材质为碳素钢，长方形薄板结构，长宽与压力响应膜片安装基座(1)上表面相等，盖板(4)上均匀分布6个压力响应膜片引压孔(6)，压力响应膜片引压孔(6)是外倒角60度的通孔，压力响应膜片引压孔(6)底部半径即压力响应膜片(3)的工作直径，每个压力响应膜片引压孔(6)周围等分均布6个螺栓安装孔(7)，相邻压力响应膜片引压孔(6)共用2个螺栓安装孔(7)；盖板(4)贴合在压力响应膜片(3)上表面并与中间体(2)前后左右对齐；

所述压力响应膜片安装基座(1)与中间体(2)通过焊接连接,中间体(2)、压力响应膜片(3)、盖板(4)通过螺栓安装孔(7)和压紧螺栓(8)连接后组成所述一种测量可移动靶标冲击波压力峰值的效应靶结构。

2.一种使用如权利要求书1所述效应靶结构的用于测量可移动靶标冲击波压力峰值的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：效应靶结构安装

将效应靶结构安装在靶标冲击波压力待测位置；对于磁性金属靶标，用强磁铁将效应靶贴合在待测位置；对于非磁性靶标，用紧固钢丝穿过紧固用连接孔(9)与靶标连接；这两种情况下效应靶安装后应确保效应靶底面与待测平面平齐；对于地表冲击波压力，将效应靶结构置于地表，效应靶上表面与地表平齐；

步骤二：效应靶数据读取

冲击波作用在效应靶前，用深度尺测量压力响应膜片(3)距离盖板(4)的6个深度值记为H_i(i＝1，2，3，4，5，6)；冲击波作用在效应靶后，用深度尺测量效应靶上压力响应膜片(3)距离盖板(4)的6个深度值H′_i(i＝1，2，3，4，5，6)；则压力响应膜片的6个变形值为Δy_i(mm)＝H′_i-H_i(i＝1，2，3，4，5，6)；

步骤三：冲击波入射角计算

以爆心为坐标零点，可建立xyz右手坐标系；根据位置关系计算爆心距离效应靶上表面中心的直线距离为L₀，爆心距离效应靶上表面所在平面的垂直距离为L₁，则效应靶上表面所在平面的冲击波入射角约为

步骤四：测点区域冲击波压力载荷计算

在激波管中校准了所述压力响应膜片的变形与反射压的关系如下，将6个变形值Δy_i(mm)转换为压力载荷Δp_fi(MPa)(i＝1，2，3，4，5，6)；

Δp_fi＝0.177Δy_i-0.1977

根据压力载荷Δp_fi(i＝1，2，3，4，5，6)计算出测点位置所受到的平均压力载荷

步骤五：测点区域冲击波入射压计算

根据冲击波斜入射时入射压与反射压的关系计算出斜入射压Δp_ri(i＝1，2，3，4，5，6)

其中p₀为大气压。