一种空爆冲击试验测试装置

1.本实用新型属于爆炸冲击领域，具体涉及一种空爆冲击试验测试装置。


背景技术：

2.军用车辆作为战场中重要的战略性武器，具有扭转战局的能力，近年来军用车辆时常遭遇简易爆炸装置(ied)的威胁，如何保证军用车辆及乘员在爆炸环境的生存能力是一个急需解决的问题。目前大部分车辆针对爆炸物在侧面空爆威胁，主要解决办法是在车身侧围加装高强度披挂装甲，从而减少爆炸冲击对车辆及车内乘员的损伤。因此，研究披挂装甲材料及结构的抗爆炸冲击能力对提高车辆抵抗侧围空爆威胁的能力是至关重要的。
3.在当前局部非对称战争模式下，随着地雷和简易爆炸装置的快速发展，车辆和乘员的安全受到的威胁越来越大，特别是车辆在侧面爆炸冲击环境下，由于车侧面装甲薄弱，乘员安全空间小，车身结构极易受到破坏，乘员安全受到严重威胁。针对军用车辆毁伤以及乘员损伤问题，开展侧面爆炸环境下车辆防护研究具有重大意义。在披挂装甲设计中充分了解其材料及结构的抗冲击性能是十分重要的，选取合理的材料以及有效的结构对披挂进行设计，从而充分发挥披挂的侧面抗爆炸冲击能力。
4.在验证披挂装甲材料及结构的抗爆炸冲击性能时，进行整车侧面爆炸试验是最直接的方式，但是整车爆炸试验存在成本高、可重复性低、周期长等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种空爆冲击试验测试装置。
6.实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种空爆冲击试验测试装置，包括：
7.试验台系统：包括外廓支架和试件安装系统，所述试件安装系统将试件安装于外廓支架的上方；
8.测试系统：用于记录冲击过程中的试验数据。
9.进一步的，所述外廓支架包括竖直设置和四个柱状方钢，所述柱状方钢上方设置框架式连接板件，所述试件连接在连接板件上。
10.进一步的，所述连接板件包括上连接板件和下连接板件，所述试件通过两侧的上连接板件和下连接板件固定连接在外廓支架上。
11.进一步的，位于相邻的柱状方钢之间的连接板件的下方均设有加强肋板。
12.进一步的，相邻的两个柱状方钢的底部之间设有底圈横向加强管，外侧的相对的两个底圈横向加强管之间设置底圈横向加强管。
13.进一步的，所述外侧的底圈横向加强管和相对的加强肋板之间、位于相邻的两个柱状方钢之间均布有支撑管。
14.进一步的，位于内部的底圈横向加强管的交点处设有底圈纵向加强管，四个底圈纵向加强管上设有两个平行的角钢支架。
15.进一步的，所述测试系统包括变形梳和摄像装置。
16.进一步的，所述变形梳，用于记录试件受到爆炸冲击后的瞬态最大变形量，所述变形梳齿板端开有螺栓孔，通过螺栓与角钢连接，所述变形梳齿板端连接的角钢焊接在两根角钢支架上；
17.所述摄像装置为两台摄像机，所述摄像机分别设置在外廓支架前方及侧方20
‑
30米处，用于记录爆炸过程中试验装置的运动。
18.进一步的，每根所述底圈纵向加强管通过两根底圈斜向加强管固定，底圈斜向加强管一端焊接在底圈纵向加强管上，另一端焊接在加强肋板上。
19.本实用新型与现有技术相比，其显著优点在于：
20.(1)本实用新型的装置，可实现测量试件在爆炸过程中的最大弹性变形量及试验后的塑形变形，计算爆炸冲击给整个系统带来的冲量；且基于研究材料及结构的抗爆炸冲击性能，通过测量试件在试验后的残余变形、试验过程中的动态等数据，达到评估试件抗爆炸冲击性能的目的。
21.(2)本实用新型中变形梳齿板端连接的角钢焊接在两根角钢支架上，两根角钢支架左右两端焊接在四根底圈纵向加强管上，从而能将变形梳更稳定地安装在所测试件的下方。
22.(3)本实用新型通过在台架中测试板件下方预留试件变形空间，且在变形空间中设置变形梳可测量试件在爆炸过程中的瞬态变形量，进而能够计算爆炸冲击给整个系统带来的冲量。
23.(4)本实用新型的八根四边支撑管能够增加台架整体支撑强度，通过在四根柱状方钢及八根四边支撑管下方垫有与地面直接接触的方形底板，用于增加台架的稳定性。
24.(5)本实用新型针对爆炸冲击全过程进行高速摄影，针对性地观察爆炸过程中装置的运动状况。
附图说明
25.图1为本实用新型的测试装置三维示意图。
26.图2为本实用新型的测试装置主视图。
27.图3为本实用新型的测试系统安装示意图。
28.图4为本实用新型的测试系统布置示意图。
29.附图标记说明：
[0030]1‑
上连接板件，2
‑
下连接板件，3
‑
试件，4
‑
柱状方钢，5
‑
支撑管，6
‑
加强肋板，7
‑
底圈横向加强管，8
‑
方形底板，9
‑
变形梳，10
‑
角钢，11
‑
角钢支架，12
‑
底圈纵向加强管，13
‑
底圈斜向加强管。
具体实施方式
[0031]
下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
[0032]
如图1
‑
4所示，一种空爆冲击试验测试装置，包括：上连接板件1和下连接板件2，所述上、下连接板件用于固定安装试件3；柱状方钢4及支撑管5，位于所述上、下连接板件下方，作为整个台架的支撑结构，加强肋板6用于加强台架支撑强度；底圈横向加强管7用于加强台架底部的支撑强度；在柱状方钢4与支撑管5之间垫有方形底板，用于增加整个台架装
置的稳定性。
[0033]
测试系统，试验前在试件3的背部上打上墨线网格，通过测量试验前后墨线网格节点的变形量描述背板残余变形量；试件变形空间内放置变形梳9，用于测量试件在爆炸过程中的最大动态变形。所述变形梳9齿板端开有螺栓孔，通过螺栓与角钢10连接；所述变形梳齿板端连接的角钢焊接在两根角钢支架11上。所述两根角钢支架11左右两端焊接在四根底圈纵向加强管12上；所述每根底圈纵向加强管12都通过两根底圈斜向加强管13固定，底圈斜向加强管13一端焊接在底圈纵向加强管12上，另一端焊接在加强肋板6上。在试验装置前方及侧面30米处放置两台高速摄像设备，用于拍摄爆炸过程中试验装置的运动。
[0034]
试验装置及测试装置安装完毕后，调节试件3至所需的离地高度及水平度后，将一定当量的炸药放置于试件3中心正上方，实现中心引爆。爆炸过程中冲击作用于试件3迎爆面，引起试件3变形并传输动能给整个台架装置。此过程中，变形梳9由于试件3变形挤压变形，高速摄像设备记录整个爆炸试验过程。