[发明专利]用于模拟离心机高G值试验的爆炸装置起爆状态检验方法

说明书

本发明公开了一种用于模拟离心机高G值试验的爆炸装置起爆状态检验方法，包括建立爆炸试验装置，在不同装药量W_i及装药沉深和气压等效水柱高度的条件下，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，并与理论公式进行拟合运算，得到等效装药系数n，进而给出炸药和雷管的起爆状态。本发明采用实测的冲击波峰值和气泡脉动周期数据和经验公式数据比对，并对最小二乘拟合结果进行处理，得到了装药等效系数及等效药量，实现了对炸药起爆状态的评判检验，真实模拟了离心机水下爆炸试验，并具有方便稳定可靠的特点。

技术领域

本发明属于爆炸容器设计领域，涉及一种用于模拟离心机高G值试验的爆炸装置起爆状态检验方法。

背景技术

战时大型水坝一旦受到爆炸破坏，进而导致多个水利工程发生连溃，将造成巨大的人员损伤和经济损失。因此，研究大坝工程的抗爆安全问题对最大限度降低损失以及进行大坝安全性评估具有十分重要的理论指导意义。由于经费和场地受限，难以通过原型爆炸试验研究得到爆炸荷载作用下大型坝体毁伤的机理；传统的结构模型试验也难以真实揭示爆炸原型的力学行为和破坏过程。土工离心机通过高速旋转增加模型重力，使模型介质体产生与原型相近的自重应力，模型的变形及破坏机制与原型相似，从而可模拟复杂的岩土工程及动力学问题，目前成为研究爆炸工程力学的常用手段之一，但是其昂贵的成本和试验费用成为其大面积推广使用的限制。

此外在进行离心模型水下爆炸试验中，爆炸装置处于水下超重的环境中，超重环境和高静水压力的外界条件，会影响雷管等爆炸装置的爆炸性能，甚至出现拒爆现象，急需要研制安全可靠、与离心机模型高度等效的爆炸装置，并研究设施工程的破坏机理，以替代离心机实现高静水压力环境下水下爆破的精确模拟。

发明内容

本发明公开了一种用于模拟离心机高G值试验的爆炸装置起爆状态检验方法，可以替代离心机进行高静水压力环境下水下爆破的精确模拟，并具有试验安全可靠，避免了拒爆的影响。

本发明的具体技术方案如下：

一种用于模拟离心机高G值试验的爆炸装置起爆状态检验方法，包括以下步骤：

【1】建立爆炸试验装置，在不同装药量W_i及装药沉深H_i和气压等效水柱高度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；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)拟合试验数据得到等效系数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)：