模拟深水环境爆炸试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及模拟水下环境爆炸试验技术领域，具体涉及模拟深水环境爆炸试验装置。
【背景技术】
[0002]水下爆炸试验研究一般采用室内试验和现场试验。由于现场试验成本高、不确定因素多和重复性差，相比之下，通过在爆炸试验用容器内充满水介质的方法模拟水下爆炸环境的室内试验经济且易于实施。水深是水下爆破效果与爆炸器材性能的影响因素之一，根据水深与压强的关系，可通过对容器内加压来模拟不同水深环境，进一步进行模拟深水环境下的爆炸试验研究。
[0003]深水爆炸条件下，潜艇或深潜器的耐压结构将承受静水压力和水下爆炸两种载荷的联合作用，与浅水条件下的爆炸环境相比，深水爆炸存在以下两点的明显差异:一，静压的存在会使水下爆炸载荷，尤其是爆炸气泡载荷发生显著变化，深水爆炸时气泡半径变小、脉动周期变短、脉动压力升高，这些变化对结构的破坏和设备的冲击环境具有相当大的影响；二，深水爆炸条件下，当水下结构在爆炸载荷作用下发生变形时，外部的静水压力持续不断地对水下结构做功，这部分功被水下结构吸收后又会增加水下结构的变形，而浅水条件下由静压作功引起的结构变形增量几乎可以忽略不计。因此，进行潜艇等深海装备的水下爆炸试验时，需要考虑外部静水压力的影响。现有的水下爆炸试验装置均为大多为完全至于地面上的小型试验装置，加压小，能够承受的爆炸药量小，且没有考虑环境压力对爆炸气泡的影响，故，其深水环境爆炸试验模拟的深水环境模拟非常有限。
【发明内容】
[0004]本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种大型的模拟深水环境爆炸试验装置，能满足最大水深为600m水深条件下的水下爆炸试验要求，且降低了环境压力变化对爆炸气泡膨胀收缩的影响，提高了试验的可靠性。
[0005]本发明的技术方案如下:
模拟深水环境爆炸试验装置，包括呈球罐形的压力容器，压力容器的顶部带有开口，所述开口上部通过卡箍密封盖合有封头，所述开口外壁面固接有操作平台，操作平台另一端通过支架固接在压力容器上;压力容器的上部和底部分别设有加压口和水口；压力容器埋于地基基础内，加压口、所述开口、封头、操作平台和卡箍均露出地面;所述开口底部设有围裙，围裙伸入压力容器，且围裙的底部位于压力容器中心的上方，围裙带有轴向通孔，围裙通过所述轴向通孔与所述开口、压力容器内部均连通;压力容器与地基基础之间连接有多个减震弹簧，减震弹簧包括设在压力容器下部的多个垂向减震弹簧和对称设在压力容器两侧的多个横向减震弹簧。
[0006]其进一步技术方案为:
所述减震弹簧包括设置在固定架上的螺旋弹簧一和螺旋弹簧二，固定架一端与压力容器外壁面固接，固定架另一端与地基基础固接。
[0007]在压力容器横向直径的上、下两侧对称布置有多个横向减振弹簧;地基基础底部为以压力容器中心轴线对称的阶梯面，所述阶梯面上沿横向设有多个垂向减震弹簧，且多个垂向减震弹簧对称设置在压力容器中心轴线的两侧。
[0008]所述横向减振弹簧的固定架通过连接架一与压力容器外壁面固接，所述垂向减振弹簧的固定架通过连接架二与压力容器外壁面固接，连接架二的数量为一个，所述多个垂向减振弹簧的固定架均固接在连接架二上，或连接架二的数量为两个，两个连接架二对称设在压力容器中心轴线的两侧，位于压力容器中心轴线一侧的所述多个垂向减振弹簧的固定架均固接在同侧的连接架二上所述围裙的底部与压力容器中心轴线之间的距离大于压力容器内径的四分之一。
[0009]所述压力容器的横向直径的左、右两端对称设有观察窗，所述观察窗包括窗座和有机玻璃窗，窗座外表面呈锥形，且内部带有锥形孔，有机玻璃窗呈锥形，且有机玻璃窗的锥度与窗座的所述锥形孔内避免的锥度一致，有机玻璃窗安装在窗座的所述锥形孔中。
[0010]所述压力容器、封头、围裙均采用13MnNiMoR，卡箍、窗座均采用20MnMoIV。
[0011]所述压力容器的内径为7m，所述开口的内径为1.6m。
[0012]本发明的技术效果:
本发明与传统的水下爆炸试验装置相比，本发明为大型水下爆炸实验装置。其中，7m内径、带有1.6m及选用特殊材质的大部分埋入地下的球罐形压力容器能够进行加压6Mpa条件下最大IKgTNT药包的水下爆炸试验，与现有的设计压力2Mpa、能承受的爆炸药量为1.gTNT左右的小型的水下爆炸试验装置相比，能满足最大水深为600m深水条件的水下爆炸试验要求;在压力容器顶部所述开口下方设置围裙，使得在压力容器加压时，在围裙和压力容器所述开口处的颈脖处自动预留了气体，形成了 “缓冲气垫”，由此降低了环境压力变化对爆炸气泡膨胀压缩的影响;通过横向、竖向减震弹簧的特殊布置，能够有效阻隔试验时爆炸冲击向地基基础的传递。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的剖视结构示意图。
[0014]图2为图1中A部放大图。
[0015]其中:1、压力容器；101、加压口；102、水口；2、封头；3、卡箍;4、操作平台；5、围裙；6、地基基础;7、减震弹簧;701、螺旋弹簧一;702、螺旋弹簧二; 703、固定架;8、连接架一;9、连接架二; 10、窗座;11、有机玻璃窗；12、支架;13、密封圈。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图，说明本发明的【具体实施方式】。
[0017]见图1、图2，本实施例的模拟深水环境爆炸试验装置包括呈球罐形的压力容器I，压力容器I的顶部带有开口，所述开口且进出口，所述开口上部通过卡箍3密封盖合有封头2，封头2为椭球形，封头2的下端面与所述开口的上端面之间设有密封圈I，3，所述开口外壁面固接有操作平台4，操作平台4另一端通过支架12固接在压力容器I上，操作平台4主要供操作人员装拆大型卡箍3;压力容器I的上部和底部分别设有加压口 101和水口 102，水口 102兼做压力容器I的注水口和排水口 ；压力容器I的大部分结构埋于地基基础6内，且加压口101、所述开口、封头2、操作平台4和卡箍3均露出地面;所述开口底部设有围裙5，围裙5伸入压力容器I，围裙5的底部位于压力容器I中心的上方，进一步设置使得围裙5的底部与压力容器I中心轴线之间的距离大于压力容器I内径的四分之一，围裙5带有轴向通孔，围裙5通过所述轴向通孔与所述开口、压力容器I内部均连通;压力容器I与地基基础6之间连接有多个减震弹簧7，减震弹簧7包括设在压力容器I下部的多个垂向减震弹簧和对称设在压力容器I两侧的多个横向减震弹簧。
[0018]见图2，所述减震弹簧包括设置在固定架703上的螺旋弹簧一701和螺旋弹