爆轰波与水下冲击波连续测量方法
实验七水中爆炸冲击波压力测量
实验七.水中爆炸冲击波压力测量一实验名称：水中爆炸冲击波压力测量二实验目的：练习并掌握用电测法测量水中爆炸冲击波压力。
三实验内容：用冲击大电流通过金属丝产生水中冲击波，用压力传感器检测压力信号，用数字示波器记录某位置的水中冲击波压力历程。
四实验设备：冲击大电流装置、同步高压脉冲发生器、传感器及适配器、数字示波器五实验原理（一）水下爆炸物理过程炸药装药在水下爆炸时，瞬间变成高温高压的爆炸产物，压迫周围的水产生冲击波并迅速向周围传播。
炸药放出的能量一部分随冲击波传出，称为冲击波能。
剩下的能量留在爆炸产物中，称为气泡能。
高压下的爆炸产物迅速向外膨胀形成气泡，气泡膨胀过程中反抗静水压而作功。
当气泡膨胀到压力与静水压相等时，因为惯性的作用，膨胀并不停止而作过度膨胀，当膨胀到最大体积时，气泡内的压力降至静水压的1/5~1/10，此后由于外界压力的作用而使气泡收缩，同样因为惯性的原因，当压缩到压力等于静水压后仍继续收缩，直至最小体积时又开始膨胀，同时产生压力波，如此反覆膨胀收缩形成气泡脉动。
（二）对水下爆炸用测压传感器的要求1，传感器应具有尽量高的频率响应，以便准确地捕捉到压力的迅速变化一般谐振谐率应不小于250kHz。
2，传感器应有足够的强度和压力测量范围。
3，为了减小因测压传感器的放置而对压力流场产生严重的扰动和畸变，传感器的体积应尽量小，外形应为流线性。
4，传感器的联接电缆在水中受到强度较大冲击波的作用，由于电缆内、外芯的摩擦将出现静电电荷（即所谓“电缆效应”）这种摩擦电荷是一个相当可观的虚假讯号，因此传感器应有减小电缆效应的有效措施。
5，传感器具有良好的防潮、密封和较好的防腐蚀能力，特别是当传感器的输出讯号是高输出阻抗的讯号。
其绝缘电阻一般在1010~1012Ω，受潮后绝缘电阻降低将造成零点飘移。
（三）PCB W138A02型压电传感器性能特点1，该传感器将一片作为敏感元件的电气石置于盛满硅油的塑胶管中，因而密封、防潮性能良好。
两种介质中爆轰波和冲击波连续测量技术研究
两种介质中爆轰波和冲击波连续测量技术研究李晓杰;易生泰;闫鸿浩;王小红;李科斌【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2017(046)004【摘要】通过自制的有机玻璃压导探针,对炸药、有机玻璃和水中的爆轰波和冲击波进行连续测量,得到了爆轰波和冲击波的时间历程演化曲线.由此计算出炸药爆速、有机玻璃和水中冲击波速度随时间的变化曲线;再由有机玻璃和水的冲击雨果尼奥关系式和动量定理,计算得到了炸药爆压、有机玻璃和水近场冲击波速度、压力变化曲线.结果表明:理论计算结果与有机玻璃和水的冲击波和炸药爆压试验结果基本吻合,能够准确反映冲击波在有机玻璃和水中的衰减规律.【总页数】4页(P55-58)【作者】李晓杰;易生泰;闫鸿浩;王小红;李科斌【作者单位】大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024【正文语种】中文【中图分类】O384【相关文献】1.爆轰波斜冲击金属介质理论在聚能装药药型罩设计中的应用研究 [J], 张洋溢;龙源;何洋扬;纪冲;谢全民2.两种典型星用聚合物介质抗内带电改性防护技术研究 [J], 乌江;康亚丽;张振军;郑晓泉3.液电冲击波在液固介质中的传播观测 [J], 廉国选;胡中韬;王小民4.连续测量爆轰波和冲击波波阵面位置的波长-时间映射型光纤光栅传感器技术 [J], 邓向阳;罗振雄;刘寿先;蒙建华;田建华;何莉华5.CO_2超临界流体介质中无污染制革技术研究(Ⅲ) CO_2超临界流体介质中的皮革染色研究 [J], 廖隆理;冯豫川;陈敏;李志强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水下爆破冲击波超压的测试方法
用研究 ，加强水下爆破资料 的收集分析 ，提高监
测技 术水 平是 迫切 需要 解决 的 问题 。
礁 、排淤等工程 。水下爆破时产生的水 冲击波 比 空 气 冲 击 波要 强 烈得 多 ，例 如 炸 药 爆 炸 释放 出来
关键词 ：水下爆破 ；冲击波 ；超压 ；测试
中 图分 类 号 ：Ｕ ６ ５ ５ ． ５ ２ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：２ ０ ９ ５ — ７ ８ ７ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ５ — ０ ０ １ ３ — ０ ２ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ６ ４ ０ ／ ｚ ｇ ｇ ｗ ｊ ｓ ２ ０ １ ５ ０ ５ ０ ０ ４
ｉ ｎ ｇ ｗｏ ｒ ｋ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｗｏ ｒ ｋ ｌ ｏ ａ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｓ ｔ ．
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｕ ｎ ｄ ｅ ｗａ ｒ ｔ ｅ ｒ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ； ｓ ｈ ｏ ｃ ｋ ｗａ ｖ ｅ ； ｏ ｖ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ； ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ
ｏ ｆ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｓ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｔ ｕ ｎｅ ｒ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｏ ｖ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ． Ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ｉｎ ｒ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｔ ｓ ｑ ｕ ａ ｒ ｅ ，ａ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｏｒ ｆ
水下钻孔爆破的爆炸冲击波测试与分析
ｐ （ ｔ １ ＝０ ． ３ ９ ３ ６ ｅ 一
由上 述 公 式 得 出 ， 直 击 波 衰 减 的 时 间 常 数 是
：
孔上端 直接冲 出，作为水中冲击波并在水中传播 。 上述两种传播途径 中，冲击波在岩层的传播速度要 比水 中的传播速度 快，所 以，在岩层转播的冲击波 会最快 到达 ，这种 波就是所谓的前驱波 ，需要注意 的是前驱波通过岩层面的折射，能量大大减弱。
１ ． 水 下 爆 炸 冲击 波 基本 方 程
即 ：Ｋ ６ ０ １ ． ８ ５ ：ａ － １ ． ４ ２９ 。
根 据试 验 数据 ，可 以得 出 １ ｇ与 ２ ｇ条 件 下 ，随 着 距 离 的 变 化 ， 冲 击 波 压 力 峰 值 的规 律 ，通 过对 衰 减 规 律 的 分 析 ，得 出 ：随 着 爆 心距 的增 加 ， 峰 值 压
１ ． 爆 破 冲 击 波 测 试 系 统 爆 破 冲 击 波 测 试 的组 成 主 要 有 三 部 分 ： 传 感 部 件 ，而 是信 号 放 大 部件 三 是 数 据 采 集 及 图 形 显 示 部 件 。该 系 统 的运 行 机 理主 要 是 冲 击 波 的 信 号 通 过 传
感 器 部 件 ，将 其 转 换 成 微 弱 的 电 信 号 ，然 后 通 过 信
在 本 次 试 验 中 ，一 共 测 得 的 有 效 数 据 有 ７组 ，
水深均为 １ ． ５ ｍ 。其中炸药 的位置与传感器 的距离应 该在 ０ ． ５ ｍ的地方确保 药量为 １ ｇ与 ２ ｇ各一次：１ ｍ 处 的药 量 各 一 次 ，分 别 为 ｌ ｇ与 ２ ｇ ，２ ． ４ ｍ 处 的药
会越大。 同理 ，可 以得 到 １ ｇ与 ２ ｇ的条 件 下 ，二 次 压 力 波 压 力 峰 值 变 化 规 律 在 距 离 的变 化 下 与冲 击 波 的 变
高速摄像机用于水下爆炸气泡脉动测量
高速摄像机用于水下爆炸气泡脉动测量
高速摄像机可以用于水下爆破气泡脉动测量？
高速摄像机是与普通摄像机不同的，很多人都把它们弄混淆，这里要说明一点，高速摄像机最主要的特点是其高速，主要体现在高频率的拍摄速度上面，普通摄像机只有几十到几百帧，而高速摄像机能够达到成千上万帧每秒，这也是其能够捕捉到那些高速移动物体运动轨迹的根本，正是凭借这一优势，高速摄像机才被应用于越来越广泛。
从工业到农业、军事、航天航空、科学实验，我们都能从中发现高速摄像机的身影，它是有着超高的特性，能够满足任何这一方面的需求，达到人们所要拍摄的目的。
利用高速摄像机观察水下爆炸气泡脉动过程以及布置压力传感器测量水中冲击波压力。
采用球形PETN 装药并中心起爆,产生球形对称的气泡和冲击波载荷,并利用高速摄像系统记录水下爆炸气泡脉动过程,以及布置压力传感器测量水中冲击波压力。
实验获得了清晰的水下爆炸气泡脉动过程图像,得到了冲击波和气泡脉动压力曲线。
以上可见高速摄像机在其中发挥的巨大作用，因此选择一款适合的高速摄像机很重要，国产千眼狼高速摄像机便是不错的选择。
它是由合肥君达高科自主研发的，有着强大的中科大博士后团队作为技术支持，强有力的技术加上完善的售后，这些都是千眼狼在国内畅销的主要原因。
在性能同等的前提下，千眼狼能够保证价格永远是最实惠的。
二维柱对称装药爆轰波与水下斜冲击波测试
现存文献对水下爆炸研究较多的是爆炸远场冲击波传播规律和气泡的形成、传播规律,但对于水下爆炸近场冲击波的研究,由于该处爆炸产物高温高压的特点,此处各个参数一直没有进行有效的测量,因此水下爆炸近场的数值模拟问题也一直没有得到较为精确的解决。本文基于改进的新型压导探针,对二维柱对称装药状态下的爆轰波与水下近场斜冲击波的速度进行了测量,通过相关的理论推导,结合测试结果,完全求解了二维水下爆炸近场的测试与相关参数推导问题。改进的新型压导探针结构完整,能够抵抗诸如外界电磁波等杂波的干扰,消除了影响测试结果的空气冲击波“管道效应”现象的发生,保证了测试数据的客观性；同时具有防水、耐油、耐高温的特点,能够适应多变的爆炸测试环境。探针为杆状结构,可以直接插入待测炸药中或者装药药柱中,方便地实现爆速与冲击波速度的连续测量。
二维柱对称装药爆叉学科,爆炸过程中会发生复杂的物理化学变化。通常对爆炸现象的研究方法有：理论方法、实验方法和数值方法。水下爆炸作为爆炸现象中比较常见的现象,由于海洋战略的推进,对其研究的重要性愈加凸显。水下爆炸一般分为三个阶段：装药的爆轰,冲击波的形成与传播,气泡的形成与脉动。
水下爆炸冲击波压力时程的数值模拟
０ ： ． 密度取 １５ ０ ｋ／ 初始 比内能 ４ １ Ｊ ｋ ， 始爆 轰 速度 ６ ９ ｍ ｓ ９ ０ ３， ８ ｇｍ ， ． ９Ｍ ／ ｇ 初 ． ３ｋ ／ 。 空气 状态 方程。 ） ｅ
基 金 项 目 ： 南 省 科 技 计 划 重 点 攻 关项 目（９ １２ １ ２０ ； 河 ０２ ０ ２ ０ ５ ） 河南 科 技 大 学 博 士 科 研 启 动 基 金 项 目（ ０ ７ ２０ ） 作 者简 介 ： 梅 群 （ ９ ０一） 男 ， 南偃 师 人 ， 师 ， 士 ， 究 方 向为 工 程 力 学 ． １８ ， 河 讲 博 研
测 得 了爆炸相 似率 系数 ， 与理 论 符 合较 好 。刘 科 种 采 用 Ａ Ｔ Ｄ Ｎ数 值 计 算 软 件 ， Ｔ Ｔ水 下爆 炸 ＵＯ Ｙ 对 Ｎ
冲击波 传播过 程进 行 了数值模 拟 ， 比较 准确 地反 映 了冲击波 在水 中传 输 时的衰 减演 化过 程 。 本 文基 于 Ｌ ． Ｙ Ａ程序 ， 半无 限水 域 中球 形装 药所 产 生 的 冲击 波 以及 气 泡 运 动进 行模 拟 ， 而 ＳＤ Ｎ 对 进
文 章 编 号 ：６ ２—６ ７ （０ ０ ０ １７ ８ １ ２ １ ）４—０ ５ ０ ０ ７— ３
水 下 爆 炸 冲 击 波 压 力 时 程 的 数 值 模 拟
梅 群 ， 中华 朱 俊 锋 李 作 良 侯 ， ，
（ ． 南科 技 大 学 规划 与 建 筑 工 程 学 院 ， 南 洛 阳 ４ １０ ；． 参 工 程 兵 科 研 三 所 ， 南 洛 阳 ４ １２ ） １河 河 ７ ０ ３２ 总 河 ７ ０ ３ 摘 要 ： 用 Ｌ —Ｙ Ａ程 序对 水下 爆 炸 冲击 波进 行 了 数值 模 拟 研 究 。首 先 模 拟 了半 无 限 水 域 下 的爆 炸 冲击 波 运 ＳＤ Ｎ 的 形 成 以 及 气 泡运 动规 律 ， 析 了爆 炸 波 的 压 力 时 程 曲线 。 在 此 基 础上 ， 一 步 讨 论 了水 下 爆 炸 冲 击 波 与水 分 进
一种可实现水下爆炸参数连续测量的新型电测方法
一种可实现水下爆炸参数连续测量的新型电测方法
李科斌;李晓杰;闫鸿浩;王小红
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2017(0)S1
【摘要】为解决传统商用探针的测试波形易出现间断跳跃等振荡问题,通过对外界杂电、超前空气冲击波和金属射流的抑制和消除,自行研制了一种新型连续电阻丝探针,并设计了一种可在单次试验中对炸药爆速和水下爆炸近场参数进行连续测量的方法。
运用该方法测量得到了密度为0.927 g/cm3铵油炸药的爆速为3 406 m/s,爆压为3.418 GPa,绝热指数γ值为2.146,爆轰产物-水界面夹角为7.422°,同时获得了柱状装药的斜冲击波波阵面。
实验结果表明,该方法准确可靠,为炸药状态方程的反演计算提供了一种新的实验测量手段。
【总页数】5页(P108-112)
【关键词】爆炸力学;水下爆炸;电阻丝探针;斜冲击波;状态方程
【作者】李科斌;李晓杰;闫鸿浩;王小红
【作者单位】大连理工大学工程力学系;大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O38
【相关文献】
1.一种新型水下爆炸冲击等效加载实验方法 [J], 杨一方;郭锐;刘萌萌;刘荣忠
2.一种新型多功能电参数测量仪表的设计 [J], 曹红;王耀庭
3.一种测量金属电爆炸过程中电导率的新方法 [J], 蒋吉昊;王桂吉;杨宇
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5.一种基于IMU水下航行器发射出管运动参数测量方法及应用 [J], 梁奇兵;吴飞;施黎明;张平;赵海潇
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爆轰波与水下冲击波连续测量方法
爆轰是十分复杂的化学、物理和力学过程,爆轰过程的高速、高压、高温给爆轰参数的测量带来困难,尤其水中爆炸时引起的物理现象更是复杂且难以准确定量描述的,所以实验和测量技术在爆轰物理研究中的重要作用是显而易见的。
连续测量方法有着其独特的优越性,在爆轰波与水下冲击波速度的连续测量中有着非常好的应用前景。
本文以现有的爆轰波连续测量方法为基础,研究了测量爆轰波与水下冲击波速度的连续压导探针,这种连续压导探针实现了在一次实验中就可以连续测量爆轰波与水下冲击波的传播过程,而且克服了其它连续测量探针的一些缺点。
主要研究内容如下：1、根据现有的爆速连续测量方法,基于HanditrapⅡ连续爆速记录仪,研制一种连续压导探针可以在一次实验中实现同时测量爆轰波与水下冲击波的传播速度,并且阐述了这种探针的工作原理。
该方法不仅可以测量任意位置处爆速和水下冲击波速度,还可以扩展成炸药爆压测量的方法。
2、炸药水中爆炸时,根据两种介质波阻抗的特点,会在炸药中反射冲击波或者稀疏波,而在水中必然形成冲击波。
在C-J模型下,根据爆轰波与介质相互作用关系,推导出计算炸药爆压和介质中初始参数的冲击波反射公式与等熵加卸载公式,并与水箱法与JWL状态方程对比。
3、选用黑索金与工业铵油炸药进行水下实验,对连续压导探针的可行性进行了初步探索；利用工程方法估算炸药的爆速,分析实验结果,对实测的炸药爆轰速度与计算值和文献记载数据进行对比分析,对连续压导探针的可信性进行了验证。
4、随着计算机技术的发展,数值计算成为了探讨和解决现实中各种复杂问题的重要途径,本文选用AUTODYN对黑索金和工业铵油炸药水下爆炸实验进行数值模拟,并与实验数据对比分析。
对水下冲击波的衰减与传播规律进行了初步探索。