1.一種用于測量爆炸場沖擊波壓力的效應靶結構,包括壓力響應膜片安裝基座(1),中間體(2),壓力響應膜片(3),蓋板(4),壓力響應膜片密封凹槽(5)壓力響應膜片引壓孔(6),螺栓安裝孔(7),壓緊螺栓(8),緊固用連接孔(9),其特征在于:
所述壓力響應膜片安裝基座(1),用已成型方鋼剪切而成;壓力響應膜片安裝基座(1)側面前后端底部均有一個緊固用連接孔(9),共4個,該緊固用連接孔(9)直徑為5mm;
所述中間體(2),材質為碳素鋼,長方形薄板結構,長寬尺寸與壓力響應膜片安裝基座(1)上表面相等,薄板上均勻分布6個壓力響應膜片密封凹槽(5),壓力響應膜片密封凹槽(5)為通孔,每個壓力響應膜片密封凹槽(5)周圍都等分均布6個螺栓安裝孔(7),相鄰壓力響應膜片密封凹槽(5)共用2個螺栓安裝孔(7);中間體(2)貼合于壓力響應膜片安裝基座(1)上端面,中間體(2)通過焊接與壓力響應膜片安裝基座(1)連接;
所述壓力響應膜片(3),材質為軟鋁,長方形膜片,長寬略大于壓力響應膜片安裝基座(1),貼合于中間體(2)上端面,表面平齊無褶皺,壓力響應膜片(3)上在中間體(2)上的螺栓安裝孔(7)對應位置留有通孔,孔徑與螺栓安裝孔(7)相等;
所述蓋板(4),材質為碳素鋼,長方形薄板結構,長寬與壓力響應膜片安裝基座(1)上表面相等,蓋板(4)上均勻分布6個壓力響應膜片引壓孔(6),壓力響應膜片引壓孔(6)是外倒角60度的通孔,壓力響應膜片引壓孔(6)底部半徑即壓力響應膜片(3)的工作直徑,每個壓力響應膜片引壓孔(6)周圍等分均布6個螺栓安裝孔(7),相鄰壓力響應膜片引壓孔(6)共用2個螺栓安裝孔(7);蓋板(4)貼合在壓力響應膜片(3)上表面并與中間體(2)前后左右對齊;
所述壓力響應膜片安裝基座(1)與中間體(2)通過焊接連接,中間體(2)、壓力響應膜片(3)、蓋板(4)通過螺栓安裝孔(7)和壓緊螺栓(8)連接后組成所述一種可用于測量移動目標沖擊波壓力及其尺度效應的效應靶結構。
2.根據權利要求1所述一種用于測量爆炸場沖擊波壓力的效應靶結構,其特征在于,所述壓力響應膜片安裝基座(1)上表面長500mm,寬126mm。
3.根據權利要求1所述一種用于測量爆炸場沖擊波壓力的效應靶結構,其特征在于,所述壓力響應膜片(3)厚度為0.2mm,工作直徑30mm,可測量的沖擊波反射壓范圍為0.09-1.5MPa。
4.根據權利要求1所述一種用于測量爆炸場沖擊波壓力的效應靶結構,其特征在于,所述中間體(2)厚度不小于15mm。
5.一種使用如權利要求1所述效應靶結構的用于測量可移動靶標沖擊波壓力峰值的方法,其特征在于,包括如下步驟:
步驟一:效應靶結構安裝
將效應靶結構安裝在靶標沖擊波壓力待測位置;對于磁性金屬靶標,用強磁鐵將效應靶貼合在待測位置;對于非磁性靶標,用緊固鋼絲穿過緊固用連接孔(9)與靶標連接;這兩種情況下效應靶安裝后應確保效應靶底面與待測平面平齊;對于地表沖擊波壓力,將效應靶結構置于地表,效應靶上表面與地表平齊;
步驟二:效應靶數據讀取
沖擊波作用在效應靶前,用深度尺測量壓力響應膜片(3)距離蓋板(4)的6個深度值記為Hi(i=1,2,3,4,5,6);沖擊波作用在效應靶后,用深度尺測量效應靶上壓力響應膜片(3)距離蓋板(4)的6個深度值H′i(i=1,2,3,4,5,6);則壓力響應膜片的6個變形值為Δyi(mm)=H′i-Hi(i=1,2,3,4,5,6);
步驟三:沖擊波入射角計算
以爆心為坐標零點,可建立xyz右手坐標系;根據位置關系計算爆心距離效應靶上表面中心的直線距離為L0,爆心距離效應靶上表面所在平面的垂直距離為L1,則效應靶上表面所在平面的沖擊波入射角約為
步驟四:測點區域沖擊波壓力載荷計算
在激波管中校準了權利要求3所述壓力響應膜片的變形與反射壓的關系如下,將6個變形值Δyi(mm)轉換為壓力載荷Δpfi(MPa)(i=1,2,3,4,5,6);
Δpfi=0.177Δyi-0.1977
根據壓力載荷Δpfi(i=1,2,3,4,5,6)計算出測點位置所受到的平均壓力載荷
步驟五:測點區域沖擊波入射壓計算
根據沖擊波斜入射時入射壓與反射壓的關系計算出斜入射壓Δpri(i=1,2,3,4,5,6)
其中p0為大氣壓。