CN113075024B - 用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统 - Google Patents

用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113075024B
CN113075024B CN202110358039.0A CN202110358039A CN113075024B CN 113075024 B CN113075024 B CN 113075024B CN 202110358039 A CN202110358039 A CN 202110358039A CN 113075024 B CN113075024 B CN 113075024B
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide groove
explosion
flexible non
elastic rope
digital dynamic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110358039.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113075024A (zh
Inventor
马军
王建国
杨阳
李祥龙
张智宇
陶子豪
左庭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN202110358039.0A priority Critical patent/CN113075024B/zh
Publication of CN113075024A publication Critical patent/CN113075024A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113075024B publication Critical patent/CN113075024B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/02Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/30Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight
    • G01N3/313Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying a single impulsive force, e.g. by falling weight generated by explosives

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,用于解决现有技术中无法实现多个炮孔的加载试验的问题。加载装置,包括:滑座,所述滑座上设有相互平行的第一导向槽和第二导向槽,所述滑座上固定有安装块;第一水平调节机构,所述第一导向槽和所述第二导向槽中分别设有2个所述第一水平调节机构,且所述第一水平调节机构分别位于所述第一导向槽和所述第二导向槽的两端;单个所述第一水平调节机构包括:滑块和螺杆,所述滑块用于和所述第一导向槽、第二导向槽配合,所述螺杆分别穿过所述安装块和滑块,且分别和所述滑块和安装块螺纹配合;所述用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置还包括:支臂机构和加载头。

Description

用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统
技术领域
本发明涉及爆破分析设备,特别是涉及一种用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统。
背景技术
(1)动态断裂力学是以物体惯性为前提,采用连续介质力学的方法研究固体材料在爆炸荷载下裂纹快速扩展或断裂的一门学科。固体材料在冲击荷载下产生裂纹,进而扩展导致材料断裂和破坏,尤其是爆炸超动态荷载下固体材料中裂纹扩展模式属于动态断裂力学学科的研究范围。
(2)爆破技术被广泛运用到采矿工程,铁道工程,土木工程,公路工程,矿山建设等方面,且均涉及到材料(岩石、混凝土等)的动态断裂问题。因此,研究爆炸载荷下材料的动态断裂问题成为了爆破施工中的重要问题。
(3)国内外学者对动态断裂力学问题进行了许多研究,但首选方法还是光测断裂力学,它主要有动态光弹、动态焦散险、云纹干涉法等实验方法。在裂纹尖端区域应力突变引起的裂纹尖端应力奇异性现象除焦散线外其余方法或多或少都有其局限性。因其产生的焦散斑能够度量裂纹尖端的应力变化强度,且其测试技术方便,准确度高,可以确定裂纹扩展速度、裂纹尖端应力强度因子等特征参数,有效的测量宏观断裂力学参数。因此,在动态断裂力学研究中获得的普遍应用,形成了光测断裂力学测试手段中独特的一支方法。
(4)在动焦散实验系统中,包括激光器、扩束镜、爆炸加载装置、场景组合、数码高速摄影机和电脑。其中爆炸加载装置主要用于试件的固定和爆炸加载,使整个装药结构更加稳定,同时便于光路调节,实现了试件的多角度、多方向调节。目前国内外焦散线实验爆炸加载装置大都采用单个夹持工具,比如中国矿业大学(北京)研制的爆炸加载装置。该装置设置的爆炸加载架为单个夹持试件工具,用来做单孔爆破试验尚可满足。若做双孔或三孔以上爆破试验则需单个夹持工具组合,可能导致爆炸实验过程中试件不稳定,影响高速摄影机观测,进而加大实验误差甚至导致实验失败。
(5)随着科学技术的进步,必然引起实验技术的进步,因此提出了一种用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置。
(6)现有的对炮孔的爆炸力学分析,往往采用应力感应片进行力的采集,但是其安装位置有限,以及应力感应片个数有限,且各个应力感应片的位置不连续,使得其对爆炸时的分析时精度不高,不能全面的反应爆炸时的力学状态,为了更全面更准确的测量爆炸时产生的力,则需要安装尽可能多的应力感应片,其成本以及采集前的安装复杂程度均提高。同时,现有的技术没法实现对爆破产生的膨胀形变进行全面的测量和监控。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,用于解决现有技术中无法实现多个炮孔的加载试验的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置,包括:
滑座,所述滑座上设有相互平行的第一导向槽和第二导向槽,所述滑座上固定有安装块;
第一水平调节机构,所述第一导向槽和所述第二导向槽中分别设有2个所述第一水平调节机构,且所述第一水平调节机构分别位于所述第一导向槽和所述第二导向槽的两端;
单个所述第一水平调节机构包括:滑块和螺杆,所述滑块用于和所述第一导向槽、第二导向槽配合,所述螺杆分别穿过所述安装块和滑块,且分别和所述滑块和安装块螺纹配合;
所述用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置还包括:
支臂机构和加载头,所述支臂机构下端安装在所述滑座上,所述支臂机构上端安装所述加载头,所述加载头用于对准炮孔的孔口。
可选的,所述第一导向槽和所述第二导向槽内的所述螺杆上均固套有同步齿轮,两个所述同步齿轮通过中间齿轮传动连接。
可选的,所述螺杆通过手轮驱动转动,或者所述螺杆通过电机驱动转动。
可选的,所述支臂机构为高度可调结构。
可选的,所述支臂机构包括立筒、第一动力齿轮和立臂,所述立筒固定在所述滑块上,所述第一动力齿轮转动安装在所述立筒上,所述立臂插入到所述立筒中且所立臂上设有与所述第一动力齿轮啮合的竖向齿条。
可选的,所述第一动力齿轮通过手轮或者电机驱动。
可选的,所述第一导向槽和所述第二导向槽的中部均设有至少一组第二水平调节机构;
所述第二水平调节机构包括相互啮合的横向齿条和第二动力齿轮,所述横向齿条通过凸起和凹陷结构和与所述滑座配合以实现对横向齿条竖向位移的限制,当所述第二动力齿轮转动时,所述横向齿条在所述滑座内在水平方向上滑动;
每个所述横向齿条上均设有所述支臂机构和加载头。
可选的,所述第一导向槽和所述第二导向槽内的所述第二动力齿轮安装在同一个驱动轴上,所述驱动轴通过手轮或者电机驱动。
一种试验系统,包括所述的用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置,还包括模拟样本系统,所述模拟样本系统包括:传感系统和浇注样板;
包括:柔性非弹力绳、弹簧式测力器和控制器,所述柔性非弹力绳围成一周圆周;
所述柔性非弹力绳的两端均设有所述弹簧式测力器,所述弹簧式测力器能够测量所述柔性非弹力绳的两端的位移量,以及记录所述柔性非弹力绳的两端的受力情况;所述柔性非弹力绳和两个所述弹簧式测力器形成一组测量组,所述测量组在轴向方向上不止一组;
所述控制器用于接收所述柔性非弹力绳的两端的位移量数据和所述柔性非弹力绳的两端的受力数据并进行如下处理,其中,
爆炸前后的周长变化量为:L1+L2,其中L1和L2为柔性非弹力绳两端的位移变化量;
爆炸时的两端受力分别为:N1和N2,(N1+N2)/2为爆炸产生的平均受力;
爆炸前的柔性非弹力绳围成的圆周半径为R1
爆炸后的柔性非弹力绳围成的圆周半径为R2,其中R2-R1=爆炸产生的径向变形量;
且2πR1-2πR2=L1+L2,则R2-R1=(L1+L2)/2π;
所述浇注样板通过浇注工艺形成,且所述浇注样板上设有至少一个炮孔,所述柔性非弹力绳预埋在所述浇注样板内。
可选的,所述炮孔周围还设有预埋管,所述预埋管用于套设在所述柔性非弹力绳的非圆周位置,且所述预埋管通向所述浇注样板的边缘位置,且所述柔性非弹力绳的两端均套设所述预埋管;
模拟样本系统还包括安装框,所述安装框用于安装所述弹簧式测力器,且所述安装框和所述浇注样板间隔设置,所述安装框通过连接柱和所述浇注样板点对点连接。
如上所述,本发明的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,至少具有以下有益效果:
一、通过第一水平调节机构的设计,能够实现支臂机构的水平位置调整,从而满足至少两个炮孔的试验需求,第一水平调节机构设置在第一导向槽和第二导向槽的两端,使得其可以通过独立的螺杆进行水平位置控制,实现独立自由的调节,当需要三个以上的炮孔试验时,还可以在两个第一水平调节机构之间设置第二水平调节机构,第二水平调节机构通过齿轮齿条啮合实现水平位置的调整,这种结构可以设置多个,且相互之间不受干扰,能够适应多炮孔的不同位置,且每个炮孔对应的加载头均能够进行独立的位置调整;另外,通过同步齿轮设置,以及驱动轴对应两个第二动力齿轮的设置,实现了炮孔的两个孔口对应的加载头始终能够保持同步的水平或者竖直方向位移的调整,避免了相互不对应时需要人工进行较长时间调整的问题。
二、通过柔性非弹力绳的设置,一方面柔性结构能够围成圆形,另一方面其非弹性结构能够避免其自身弹力影响形变量的测量,另外柔性非弹力绳和弹簧式测力器配合,且柔性非弹力绳的圆周部分是预埋在浇注样板内的,在爆炸受力以及变形过程中,柔性非弹力绳的被预埋部分能够跟着浇注样板发送径向膨胀变形,然后拉动弹簧式测力器,弹簧式测力器测出受力大小,同时由于弹簧的弹力和变形存在对应关系,同时也可以测量出柔性非弹力绳的为位移变化量,根据位移变化量,从而推算出周长变化量,进一步推算出径向的形变量,具有结构简单且测量精度高,且同时可以测出爆炸时的力以及形变量。
附图说明
图1显示为本发明的滑块和滑座配合的示意图。
图2显示为本发明的螺杆和同步齿轮配合的示意图。
图3显示为本发明的用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置实施方式一的示意图。
图4显示为本发明的用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置实施方式二的示意图。
图5显示为本发明的驱动轴和第二动力齿轮配合的示意图。
图6显示为本发明的传感系统的示意图。
图7显示为本发明的模拟样本系统的示意图(仅对一个炮孔位置进行了传感器安装示意)。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图7。须知,本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间,可以进行组合,其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。
请参阅图1和图3,本发明提供一种用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置的实施例,包括:滑座21和第一水平调节机构22,所述滑座21上设有相互平行的第一导向槽 23和第二导向槽24,所述滑座21上固定有安装块211;所述第一导向槽23和所述第二导向槽24中分别设有2个所述第一水平调节机构22,且所述第一水平调节机构22分别位于所述第一导向槽23和所述第二导向槽24的两端;单个所述第一水平调节机构22包括:滑块221和螺杆222,所述滑块221用于和所述第一导向槽23、第二导向槽24配合,所述螺杆222分别穿过所述安装块211和滑块221,且分别和所述滑块221和安装块211螺纹配合;所述用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置还包括:支臂机构25和加载头26,所述支臂机构25下端安装在所述滑座21上,所述支臂机构25上端安装所述加载头26,所述加载头 26用于对准炮孔的孔口。通过第一水平调节机构22的设计,能够实现支臂机构25的水平位置调整,从而满足至少两个炮孔的试验需求,第一水平调节机构22设置在第一导向槽23和第二导向槽24的两端,使得其可以通过独立的螺杆222进行水平位置控制,实现独立自由的调节,当需要三个以上的炮孔试验时,还可以在两个第一水平调节机构22之间设置第二水平调节机构27,第二水平调节机构27通过齿轮齿条啮合实现水平位置的调整,这种结构可以设置多个,且相互之间不受干扰,能够适应多炮孔的不同位置,且每个炮孔对应的加载头26 均能够进行独立的位置调整;另外,通过同步齿轮设置,以及驱动轴对应两个第二动力齿轮的设置,实现了炮孔的两个孔口对应的加载头26始终能够保持同步的水平或者竖直方向位移的调整,避免了相互不对应时需要人工进行较长时间调整的问题。加载头26本身的结构为现有技术,此处不做过多描述。
本实施例中,请参阅图2,所述第一导向槽23和所述第二导向槽24内的所述螺杆222 上均固套有同步齿轮2221,两个所述同步齿轮2221通过中间齿轮2222传动连接。同步齿轮 2221的设计以及中间齿轮2222的配合作用在于能够让两个螺杆222的转动方向一致,使得在调整其中一个滑块221的位置时,与其对立适配的另一个滑块221也能够跟着同步运动。可选的,所述螺杆222通过手轮28驱动转动,或者所述螺杆222通过电机驱动转动。
本实施例中,请参阅图3和图4,所述支臂机构25为高度可调结构。可选的,所述支臂机构25包括立筒251、第一动力齿轮252和立臂253,所述立筒251固定在所述滑块221上,所述第一动力齿轮252转动安装在所述立筒251上,所述立臂253插入到所述立筒251中且所立臂253上设有与所述第一动力齿轮252啮合的竖向齿条2531。可选的,所述第一动力齿轮252通过手轮28或者电机驱动。可选的,可以设置锁定机构,实现对位置的锁定,比如将第一动力齿轮252的转轴设置一段花键结构,同时在立筒251上对应设置花键孔,当花键结构和花键孔对应时,无法转动从而实现位置锁定,当花键结构轴向和花键孔错开时,则转动不受限制,具体的,第一动力齿轮252的转轴可以为花键伸缩结构,或者第一动力齿轮252 的齿宽小雨竖向齿条2531的齿宽,从而实现轴向位置调整锁定或者接触锁定时,动力齿轮和竖向齿条2531能够始终保持啮合状态。以下横向齿条和第二动力齿轮处也可以设置同理的锁定结构,以下不再赘述。其还可以通过插销等形式等实现锁定。为了实现高度调节时的一致性,两个对应的第一动力齿轮252安装在同一个支撑轴上2521。
本实施例中,请参阅图3,所述第一导向槽23和所述第二导向槽24的中部均设有至少一组第二水平调节机构27;所述第二水平调节机构27包括相互啮合的横向齿条271和第二动力齿轮272,所述横向齿条271通过凸起和凹陷结构2711和与所述滑座21配合以实现对横向齿条271竖向位移的限制,当所述第二动力齿轮272转动时,所述横向齿条271在所述滑座21内在水平方向上滑动;每个所述横向齿条271上均设有所述支臂机构25和加载头26。通过第二水平调节机构27的设置,能够实现各个炮孔对应的加载头26的水平位移调整和竖直位移调整,且特别适用于三个或者三个以上的炮孔试验作业。为了实现动作的一致性,减少调整时的复杂程度,可选的,所述第一导向槽23和所述第二导向槽24内的所述第二动力齿轮272安装在同一个驱动轴上,所述驱动轴通过手轮28或者电机驱动。
一种试验系统,包括所述的用于多孔数字动态焦散实验系统中爆炸加载装置,还包括模拟样本系统,其所述模拟样本系统包括:传感系统和浇注样板;
请参阅图6至图7,本发明提供一种测量动态爆破的周向形变量及动态力的传感系统,包括:柔性非弹力绳11和弹簧式测力器12,所述柔性非弹力绳11围成一周圆周;所述柔性非弹力绳11的两端均设有所述弹簧式测力器12,所述弹簧式测力器12能够测量所述柔性非弹力绳11的两端的位移量,以及记录所述柔性非弹力绳11的两端的受力情况。既能够实现炮孔周向受力大小,还可以同时测量爆炸产生的形变大小,且此传感器相对传统的应变片和应力片的方式来说,本技术方案的结构简单,安装方便。可选的,所述柔性非弹力绳11和两个所述弹簧式测力器12形成一组测量组;所述测量组在轴向方向上不止一组。通过多组测量组的设置,使得其能够实现对炮孔的轴向的多个地方进行测量,从而实现接近整个圆筒内壁的测量,且布置传感器的数量不多,且结构简单,布置传感器也比较方便,其具有较高的实用价值。
本实施例中,请参阅图6至图7,还包括控制器,所述控制器用于接收所述柔性非弹力绳11的两端的位移量数据和所述柔性非弹力绳11的两端的受力数据并进行如下处理,其中,
爆炸前后的周长变化量为:L1+L2,其中L1和L2为柔性非弹力绳11两端的位移变化量;
爆炸时的两端受力分别为:N1和N2,(N1+N2)/2为爆炸产生的平均受力;
爆炸前的柔性非弹力绳11围成的圆周半径为R1
爆炸后的柔性非弹力绳11围成的圆周半径为R2,其中R2-R1=爆炸产生的径向变形量;
且2πR1-2πR2=L1+L2,则R2-R1=(L1+L2)/2π。
巧妙的通过柔性非弹力绳11的两端的位移变化量来计算出爆炸产生的形变量,从而减少了传感器系统的复杂程度,且测量精度,以及测量的范围提升,能够对炮孔四周的爆炸状态进行全面有效的监测和分析。
请参阅图6至图7,一种模拟样本系统,包括所述的测量动态爆破的周向形变量及动态力的传感系统,还包括浇注样板13;所述浇注样板13通过浇注工艺形成,且所述浇注样板 13上设有至少一个炮孔131,所述柔性非弹力绳11预埋在所述浇注样板13内。可选的,所述浇注样板13通过混凝土浇注而成,或者所述浇注样板13通过环氧树脂和砂石混合浇注而成。具体浇注的配方不是本申请关注的重点,通过浇注样板13的设置,能够有效的模拟各个岩土或者混凝土的环境,从而实现模拟检测试验。可选的,一个所述炮孔131的轴向上对应设置多个传感系统以全面监测一个炮孔131轴向不同位置的受力情况和变形情况。
本实施例中,请参阅图7,所述炮孔131周围还设有预埋管132,所述预埋管132用于套设在所述柔性非弹力绳11的非圆周位置,且所述预埋管132通向所述浇注样板13的边缘位置,且所述柔性非弹力绳11的两端均套设所述预埋管132。通过预埋管132的设置,能够避免因为非圆周部分和浇注样板13的力学接触而引起的变形测量以及受力测量不准确的问题。可选的,所述炮孔131有多个,各个所述炮孔131对应的传感系统的预埋管132的方向错开。错开布置能够避免各顾各柔性非弹力绳11之间、预埋管132之间发生相互干涉。
本实施例中,请参阅图7,还包括安装框134,所述安装框134用于安装所述弹簧式测力器12,且所述安装框134和所述浇注样板13间隔设置,所述安装框134通过连接柱和所述浇注样板13点对点连接。安装的框设置能够实现对弹簧式测力器12的有效安装,且通过点对点连接结构的设置,尽量避免了安装框134对浇注样板13的外部力学限制,从而具有更真实的爆炸检测效果。
一种试验方法,包括如下步骤:
在浇注样板13中预埋柔性非弹力绳11,所述柔性非弹力绳11围成一周圆周,浇注样板13预制成型炮孔131或者在浇注样板13成型以后钻若干炮孔131;
所述柔性非弹力绳11的两端配置弹簧式测力器12,所述弹簧式测力器12能够测量所述柔性非弹力绳11的两端的位移量,以及记录所述柔性非弹力绳11的两端的受力情况;
向炮孔131内填充炸药,并引爆;
根据弹簧式测力器12检测的数据进行如下运算:
爆炸前后的周长变化量为:L1+L2,其中L1和L2为柔性非弹力绳11两端的位移变化量;
爆炸时的两端受力分别为:N1和N2,(N1+N2)/2为爆炸产生的平均受力;
爆炸前的柔性非弹力绳11围成的圆周半径为R1
爆炸后的柔性非弹力绳11围成的圆周半径为R2,其中R2-R1=爆炸产生的径向变形量;
且2πR1-2πR2=L1+L2,则R2-R1=(L1+L2)/2π。
综上所述,本发明通过第一水平调节机构22的设计,能够实现支臂机构25的水平位置调整,从而满足至少两个炮孔的试验需求,第一水平调节机构22设置在第一导向槽23和第二导向槽24的两端,使得其可以通过独立的螺杆222进行水平位置控制,实现独立自由的调节,当需要三个以上的炮孔试验时,还可以在两个第一水平调节机构22之间设置第二水平调节机构27,第二水平调节机构27通过齿轮齿条啮合实现水平位置的调整,这种结构可以设置多个,且相互之间不受干扰,能够适应多炮孔的不同位置,且每个炮孔对应的加载头26均能够进行独立的位置调整;另外,通过同步齿轮2221设置,以及驱动轴对应两个第二动力齿轮272的设置,实现了炮孔的两个孔口对应的加载头26始终能够保持同步的水平或者竖直方向位移的调整,避免了相互不对应时需要人工进行较长时间调整的问题。通过柔性非弹力绳的设置,一方面柔性结构能够围成圆形,另一方面其非弹性结构能够避免其自身弹力影响形变量的测量,另外柔性非弹力绳和弹簧式测力器配合,且柔性非弹力绳的圆周部分是预埋在浇注样板内的,在爆炸受力以及变形过程中,柔性非弹力绳的被预埋部分能够跟着浇注样板发送径向膨胀变形,然后拉动弹簧式测力器,弹簧式测力器测出受力大小,同时由于弹簧的弹力和变形存在对应关系,同时也可以测量出柔性非弹力绳的为位移变化量,根据位移变化量,从而推算出周长变化量,进一步推算出径向的形变量,具有结构简单且测量精度高,且同时可以测出爆炸时的力以及形变量。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,包括爆炸加载装置,爆炸加载装置包括滑座,所述滑座上设有相互平行的第一导向槽和第二导向槽,所述滑座上固定有安装块;第一水平调节机构,所述第一导向槽和所述第二导向槽中分别设有2个所述第一水平调节机构,且所述第一水平调节机构分别位于所述第一导向槽和所述第二导向槽的两端;单个所述第一水平调节机构包括:滑块和螺杆,所述滑块用于和所述第一导向槽、第二导向槽配合,所述螺杆分别穿过所述安装块和滑块,且分别和所述滑块和安装块螺纹配合;支臂机构和加载头,所述支臂机构下端安装在所述滑座上,所述支臂机构上端安装所述加载头,所述加载头用于对准炮孔的孔口,
还包括模拟样本系统,其特征在于:
所述模拟样本系统包括:传感系统和浇注样板;
包括:柔性非弹力绳、弹簧式测力器和控制器,所述柔性非弹力绳围成一周圆周;
所述柔性非弹力绳的两端均设有所述弹簧式测力器,所述弹簧式测力器能够测量所述柔性非弹力绳的两端的位移量,以及记录所述柔性非弹力绳的两端的受力情况;所述柔性非弹力绳和两个所述弹簧式测力器形成一组测量组,所述测量组在轴向方向上不止一组;
所述控制器用于接收所述柔性非弹力绳的两端的位移量数据和所述柔性非弹力绳的两端的受力数据并进行如下处理,其中,
爆炸前后的周长变化量为:L1+L2,其中L1和L2为柔性非弹力绳两端的位移变化量;
爆炸时的两端受力分别为:N1和N2,(N1+N2)/2为爆炸产生的平均受力;
爆炸前的柔性非弹力绳围成的圆周半径为R1
爆炸后的柔性非弹力绳围成的圆周半径为R2,其中R2-R1=爆炸产生的径向变形量;
且2πR1-2πR2=L1+L2,则R2-R1=(L1+L2)/2π;
所述浇注样板通过浇注工艺形成,且所述浇注样板上设有至少一个炮孔,所述柔性非弹力绳预埋在所述浇注样板内。
2.根据权利要求1所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述第一导向槽和所述第二导向槽内的所述螺杆上均固套有同步齿轮,两个所述同步齿轮通过中间齿轮传动连接。
3.根据权利要求1所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述螺杆通过手轮驱动转动,或者所述螺杆通过电机驱动转动。
4.根据权利要求1所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述支臂机构为高度可调结构。
5.根据权利要求4所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述支臂机构包括立筒、第一动力齿轮和立臂,所述立筒固定在所述滑块上,所述第一动力齿轮转动安装在所述立筒上,所述立臂插入到所述立筒中且所立臂上设有与所述第一动力齿轮啮合的竖向齿条。
6.根据权利要求5所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述第一动力齿轮通过手轮或者电机驱动。
7.根据权利要求1-6任一所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述第一导向槽和所述第二导向槽的中部均设有至少一组第二水平调节机构;
所述第二水平调节机构包括相互啮合的横向齿条和第二动力齿轮,所述横向齿条通过凸起和凹陷结构和与所述滑座配合以实现对横向齿条竖向位移的限制,当所述第二动力齿轮转动时,所述横向齿条在所述滑座内在水平方向上滑动;
每个所述横向齿条上均设有所述支臂机构和加载头。
8.根据权利要求7所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述第一导向槽和所述第二导向槽内的所述第二动力齿轮安装在同一个驱动轴上,所述驱动轴通过手轮或者电机驱动。
9.根据权利要求1所述的用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统,其特征在于:
所述炮孔周围还设有预埋管,所述预埋管用于套设在所述柔性非弹力绳的非圆周位置,且所述预埋管通向所述浇注样板的边缘位置,且所述柔性非弹力绳的两端均套设所述预埋管;
模拟样本系统还包括安装框,所述安装框用于安装所述弹簧式测力器,且所述安装框和所述浇注样板间隔设置,所述安装框通过连接柱和所述浇注样板点对点连接。
CN202110358039.0A 2021-04-01 2021-04-01 用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统 Active CN113075024B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110358039.0A CN113075024B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110358039.0A CN113075024B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113075024A CN113075024A (zh) 2021-07-06
CN113075024B true CN113075024B (zh) 2022-03-08

Family

ID=76614780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110358039.0A Active CN113075024B (zh) 2021-04-01 2021-04-01 用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113075024B (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102313674B (zh) * 2011-07-08 2012-11-28 中国矿业大学(北京) 爆炸加载反射式焦散线实验方法
CN202939902U (zh) * 2012-12-14 2013-05-15 山东科技大学 模拟普通立井掘进爆破的教学实验装置
CN104777037A (zh) * 2015-04-10 2015-07-15 中国矿业大学(北京) 一种用于单轴荷载下不同厚度模型板材爆炸致裂装置
CN105891025B (zh) * 2016-04-08 2018-04-24 中国矿业大学(北京) 用于研究爆炸应力波与运动裂纹相互作用的实验加载系统及方法
CN105738228B (zh) * 2016-04-15 2018-04-24 中国矿业大学(北京) 用于研究运动裂纹相互作用机理的实验加载系统及方法
CN107576232A (zh) * 2017-08-14 2018-01-12 中国矿业大学(北京) 一种降低爆炸加载焦散线试验中炮烟干扰的装置
CN108061495B (zh) * 2017-10-24 2018-08-28 中国矿业大学 一种护壁装置及孔壁压力测试方法
CN209410359U (zh) * 2018-11-22 2019-09-20 湘潭大学 一种柔性圆环骨架径向力学性能试验装置
CN110375638A (zh) * 2019-08-28 2019-10-25 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种基于lvdt传感器的径向变形测量装置
CN212401660U (zh) * 2020-05-11 2021-01-26 武汉金瑞达医疗用品有限公司 泡壳上料装置
CN111633092B (zh) * 2020-05-27 2021-10-29 安徽安路驰汽车部件有限公司 一种冲压件快速定位装置
CN112007787A (zh) * 2020-08-31 2020-12-01 广州誉良企业管理有限公司 一种均匀喷涂的办公用品注塑件制造设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN113075024A (zh) 2021-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203231962U (zh) 一种实时动态观测摩擦界面的端面扭动摩擦磨损试验机
CN102944512B (zh) 一种实时动态观测摩擦界面的端面扭动摩擦磨损试验机及方法
CN102175598B (zh) 一种端面扭动摩擦磨损试验机及方法
CN104697780B (zh) 换挡器性能测试装置
CN103712791B (zh) 一种主轴轴向动刚度测试装置
CN103485764B (zh) 一种钻孔测斜仪的校准装置和校准方法
KR101038580B1 (ko) 케이블 비파괴 열화 진단 로봇 기구부
CN103061745A (zh) 一种模拟底部钻具组合力学特性的试验装置及试验方法
CN102175205B (zh) 钻杆管壁加厚段轮廓线的测量装置及测量方法
CN106168558B (zh) 一种海洋工程柔顺性管缆反复弯曲测试装置及方法
CN103196396B (zh) 基于数学手段的深孔直线度激光检测方法
CN105092399A (zh) 组合式硬度测量仪
CN110411772B (zh) 电梯无载静态曳引试验检测方法及装置
CN203849120U (zh) 组合式硬度测量仪
CN113075024B (zh) 用于多孔数字动态焦散实验的爆炸试验系统
CN103196397B (zh) 一种立式深孔直线度激光检测装置
CN209894626U (zh) 一种用于洛氏硬度计标准机的标准块位置调节装置
CN201731861U (zh) 一种枪管导程测量设备
CN111896405A (zh) 一种混凝土回弹仪装置及其使用方法
CN102230787B (zh) 一种通孔深度测量装置
CN203287179U (zh) 用于流场测定的探头定位装置
KR20170037036A (ko) 표준관입시험기용 자동측정장치
RU167850U1 (ru) Устройство для измерения параметров вмятины
CN201993093U (zh) 一种活塞测量系统及活塞测量装置
CN205374163U (zh) 一种实现岩石试样直接拉伸的试验台

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant