CN105738064A - 防护型车辆底部爆炸环境模拟装置 - Google Patents

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本发明公开一种防护型车辆底部爆炸环境模拟装置，包括防护壁、与防护壁下部固定连接的固定平台及置于固定平台下部的支撑调节机构，所述防护壁包括由内至外依次同心设置的内层壁、中层壁和外层壁，所述内层壁和中层壁为上大下小的圆锥筒，所述外层壁为圆柱筒，在所述内层壁和中层壁上设有多个紧密排列的喇叭孔，所述每个喇叭孔内大外小，其中心轴线指向爆炸中心，所述中层壁内侧黏贴有泡沫铝，所述外层壁内侧黏贴有泡沫铝。本发明的模拟装置，可以让测试人员在小范围内进行实验，在保证爆炸环境安全性的同时能获得高精度实验数据。

Description

防护型车辆底部爆炸环境模拟装置
技术领域
本发明属于机动车辆抗爆炸技术领域，特别是一种可以让测试人员在小范围内进行试验，在保证爆炸环境安全性的同时能获得高精度实验数据的防护型车辆底部爆炸环境模拟装置。
背景技术
针对于防护型车辆的底部爆炸试验，大多数情况下都是选择一个空旷的地方进行定点爆炸，因此在爆炸试验之前，测试人员都要花费一定的人力和财力在试验场地的选取和布置上。面对这种情况，目前还没有一种能够模拟防护型车辆遭遇底部爆炸冲击环境的装置，在小规模的试验场地上进行爆炸试验时，既可以有效地减弱爆炸冲击波，为测试人员的人身安全提供保证，又可以获取较高精度的试验数据。
为了解决有效地减弱爆炸产生的冲击波的问题，中国专利(申请号：03826155公开日：2006年4月12日)公开了一种内部为球形的带有壳层的装置，整个装置包括上、下两部分，上部分为U形导管，其与下部分的密闭腔形成连通。下部分大体为上端开口的球状结构，其包括两个层密闭区域，最外层与中间层共同形成一个中空的球体腔；最内层为无盖的圆柱体，它与中间层形成另一个包裹区域较大的密闭腔，腔内大部分区域都盛有高压缩质量的流体。当爆炸发生时爆炸施加给最内层的爆炸冲击波导致外壳中压力升高，内部流体压力升高将会引起气体和液体通过U形管向上转移，爆炸的能量转变为外壳中流体移置所消耗的能量，相应的爆炸冲击作用就会减弱。
美国专利(申请号：99811450公开日：2002年7月3日)公开了在密闭容器的底部、两侧和顶部布置爆炸缓冲材料来达到减弱爆炸冲击波的方法。具体的实施方案是将爆炸缓冲材料切成密闭容器各个面一样的形状贴在容器内壁，在凹槽处直接填满冲击衰减材料。对于两片爆炸缓冲材料的接缝处，采取热熔的方式来缝合。这样就能在密闭容器内部形成一个完全封闭的爆炸缓冲材料隔离层，当遇到在容器内部爆炸情况时，就可以减弱对外围人员和物体的损伤。
因此，现有技术存在的问题是：无法让测试人员在小范围内进行实验，从而不能在保证爆炸环境安全性的同时获得高精度实验数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防护型车辆底部爆炸环境模拟装置，可以让测试人员在小范围内进行实验，在保证爆炸环境安全性的同时能获得高精度实验数据。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种防护型车辆底部爆炸环境模拟装置，包括防护壁、与防护壁下部固定连接的固定平台及置于固定平台下部的支撑调节机构，所述防护壁包括由内至外依次同心设置的内层壁、中层壁和外层壁，所述内层壁和中层壁为上大下小的圆锥筒，所述外层壁为圆柱筒，在所述内层壁和中层壁上设有多个紧密排列的喇叭孔，所述每个喇叭孔内大外小，其中心轴线指向爆炸中心，所述中层壁内侧黏贴有泡沫铝，所述外层壁内侧黏贴有泡沫铝。
本发明与现有技术相比，其显著优点：
1、安全：通过三层防护壁和泡沫铝结构大幅引导、吸收爆炸产生的冲击波，使得爆炸模拟装置外围环境免受冲击波的影响，喇叭状的导流孔，有效地将爆炸冲击波引导到外层，并且将反射的爆炸冲击波阻止在外层，很好地保证了试验人员的安全，使得试验小范围内更容易进行，有效地解决了机动车辆爆炸试验场地大、费用高的问题；
2、实验数据准确：结构简单，安装方便，通过尺寸的改变可用于各种防护型车辆爆炸试验，车辆支撑机构可以方便地调节支撑高度，使得测试人员对炸距的控制更加准确；所处空间属于半密闭区域，受外界环境因素影响较小，方便传感器获取高精度实验数据。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明防护型车辆底部爆炸环境模拟装置的俯视图。
图2是图1中A-A剖面图，反映本发明防护型车辆底部爆炸环境模拟装置的内部结构。
图3是图2中支撑调节机构的局部放大图。
图中，1防护壁，2固定平台，3支撑调节机构，11内层壁，12中层壁，13外层壁，111、121喇叭孔，122、132泡沫铝，30支撑调节装置，31螺杆，32从动齿轮，33主动齿轮，34减速器，35电机，36止推轴承，37支撑座。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明防护型车辆底部爆炸环境模拟装置，包括防护壁1、与防护壁1下部固定连接的固定平台2及置于固定平台2下部的支撑调节机构3，所述防护壁1包括由内至外依次同心设置的内层壁11、中层壁12和外层壁13，所述内层壁11和中层壁12为上大下小的圆锥筒，所述外层壁13为圆柱筒，在所述内层壁11和中层壁12上设有多个紧密排列的喇叭孔111，121，所述每个喇叭孔111，121内大外小，其中心轴线指向爆炸中心0，所述中层壁12内侧黏贴有泡沫铝122，所述外层壁13内侧黏贴有泡沫铝132。
所述支撑机构3包括四个支撑调节装置30。
如图3所示，所述支撑调节装置30包括与所述固定平台2的底面垂直且与固定平台2螺纹配合连接的螺杆31、与所述螺杆31同轴且固定连接的从动齿轮32、与所述从动齿轮32啮合的主动齿轮33、同时与所述主动齿轮33和电机35啮合的减速器34。
所述支撑调节装置30支撑力的传递为：由所述螺杆31传递至与所述螺杆31同轴且固定连接的从动齿轮32，所述从动齿轮32由止推轴承36支撑，所述止推轴承36安装于支撑座37上，所述支撑座37固定于地面。
本发明的工作原理是这样的：
两个带有喇叭状孔的锥形特种钢板主要是引导、吸收爆炸产生的冲击波，它们用螺栓连接固定在平台上，防止爆炸产生的冲击波的冲击作用使得钢板发生移动。圆筒形的特种钢板用螺栓连接固定在最外层，其作用是将爆炸环境与外围环境隔开。吸收冲击波的泡沫铝一部分黏贴在中间层的特种钢板上，另一部分黏贴在最外层内壁上。当进行爆炸试验时，爆炸产生的冲击波迅速在装置内部扩散，部分冲击波传递到内层壁上引起内层壁的振动而耗散，另一部分冲击波通过喇叭孔向外扩散至中层壁，此时，大部分爆炸冲击波将被中层壁上的泡沫铝吸收，少量的冲击波继续向外扩散，外层壁上的泡沫铝将会彻底吸收剩余的冲击波。四根圆柱形的支撑螺杆置于最内层结构里边，它们下端通过连接有四个小型电动机，当电动机通电时，力矩通过减速器上的主动齿轮传递到与螺杆相连的从动齿轮，从动齿轮的内螺纹驱动螺杆向上移动，螺杆上部分为光杆支撑平台，支撑车辆，这样一方面可以合理的调节四根螺杆支撑高度，以便于平稳地将车辆置于上端；另一方面可以准确地控制爆炸源与车辆底部的距离。

Claims (3)

1.一种防护型车辆底部爆炸环境模拟装置，其特征在于：包括防护壁(1)、与防护壁(1)下部固定连接的固定平台(2)及置于固定平台(2)下部的支撑调节机构(3)，所述防护壁(1)包括由内至外依次同心设置的内层壁(11)、中层壁(12)和外层壁(13)，所述内层壁(11)和中层壁(12)为上大下小的圆锥筒，所述外层壁(13)为圆柱筒，在所述内层壁(11)和中层壁(12)上设有许多紧密排列的喇叭孔(111，121)，所述每个喇叭孔(111，121)内径大外径小，其中心轴线指向爆炸中心(0)，所述中层壁(12)内侧黏贴有泡沫铝(122)，所述外层壁(13)内侧黏贴有泡沫铝(132)。
2.根据权利要求1所述的模拟装置，其特征在于：所述支撑机构(3)包括四个支撑调节装置(30)。
3.根据权利要求2所述的模拟装置，其特征在于：所述支撑调节装置(30)包括与所述固定平台(2)的底面垂直且与固定平台(2)螺纹配合的螺杆(31)、与所述螺杆(31)同轴固定连接的从动齿轮(32)、与所述从动齿轮(32)啮合的主动齿轮(33)、同时与主动齿轮(33)和电机(35)啮合的减速器(34)。
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