可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010513036.5 (22)申请日 2020.06.08 (71)申请人 南京理工大学 地址 210094 江苏省南京市孝陵卫200号 (72)发明人 李伟兵李军宝 (74)专利代理机构 南京理工大学专利中心 32203 代理人 汪清 (51)Int.Cl. G01N 3/313(2006.01) G01N 3/02(2006.01) F42B 3/10(2006.01) (54)发明名称 一种可调整冲击波波形与强度的平面波加 载装置 (57)摘要 本发明公开了一种可调。

2、整冲击波波形与强 度的平面波加载装置， 包括输入端起爆网络、 输 出端起爆网络、 加载炸药及整形层； 所述输入端 起爆网络、 输出端起爆网络及整形层串接， 所述 加载炸药设置在输出端起爆网络与整形层之间。 本发明能通过调整输入、 输出端起爆网络沟槽装 药条件、 整形层与加载炸药材料类型与尺寸， 控 制加载装置输出平面冲击波波形与强度。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 111665148 A 2020.09.15 CN 111665148 A 1.一种可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 其特征在于， 包括输入端起爆网 络(1)、 输出端起爆网络(3)、 加载炸药(4)及整形层(。

3、5)； 所述输入端起爆网络(1)、 输出端起 爆网络(3)及整形层(5)通过螺栓(2)串接， 所述加载炸药(4)设置在输出端起爆网络(3)与 整形层(5)之间； 所述输入端起爆网络(1)包括装第一装药面板(10)、 第一传爆药(15)； 所述第一装药面 板(10)中心设有起爆孔(11)， 起爆孔(11)上端与雷管座配合， 下端与两个主传爆孔(12)的 上端连通， 两个主传爆孔(12)与起爆孔(11)均呈135 且互相垂直； 两个主传爆孔(12)之间 平行的设有多对副传爆孔(13)； 每对副传爆孔(13)的上端均与任意一个主传爆孔(12)垂直 连通， 与另一个主传爆孔(12)平行； 每对副起爆孔。

4、(13)的两个槽底以起爆孔(11)为中心轴 对称； 每个副起爆孔(13)的下端均与装药面板(10)底部的尾传爆孔(14)连通； 所述起爆孔 (11)下端到每个尾传爆孔(14)下端的距离相等； 所述第一传爆药(15)填充在起爆孔(11)、 主传爆孔(12)、 副传爆孔(13)和尾传爆孔(14)内； 所述输出端起爆网络(3)包括第二装药面板(16)和第二传爆药(17)； 所述第二装药面 板(16)上设有多对贯穿的沟槽(18)； 每个沟槽(18)包括一个位于槽中心部位的中心槽 (19)、 两个传爆槽(20)和两个位于槽尾部的尾槽(21)， 每对沟槽(18)的四个尾槽(21)构成 正方形， 正方形的中。

5、心与第二装药面板(16)的中心同心； 每对沟槽(18)以第二装药面板 (16)为中心呈辐射状； 中心槽(19)数量与尾传爆孔(14)数量一致， 每个尾传爆孔(14)正对 对应中心槽(19)。 2.根据权利要求1所述的可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 其特征在于， 所 述输入端起爆网络(1)和输出端起爆网络(3)的装药面板均采用45号钢。 3.根据权利要求1所述的可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 其特征在于， 所 述加载炸药(4)采用压装法装填的高能炸药。 4.根据权利要求1所述的可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 其特征在于， 所 述整形层(5)采用聚合物材料。 5.根据。

6、权利要求1所述的可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 其特征在于， 所 述第一传爆药(15)、 第二传爆药(18)成分相同。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111665148 A 2 一种可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置 技术领域 0001 本发明属于化爆高压技术领域， 特别是一种可调整冲击波波形与强度的平面波加 载装置。 背景技术 0002 化学炸药具有很高的化学反应能量释放和很快的反应速度， 化学爆炸产生的高压 冲击波能常被用做材料的高压状态方程试验中的加载源。 平面波发生器作为化爆高压加载 装置中的一个重要部件， 能将点起爆的散心波改造成平面爆轰波， 以测量材料在一维应变 。

7、状态下的冲击压缩行为。 传统的平面波发生器由高、 低爆速炸药组成， 内层为圆锥状低爆速 炸药， 外层为圆台状的高爆速炸药。 由于结构需根据不同炸药组合的改变而调整， 这种平面 波发生器对输出平面冲击波尺寸与强度的可调性较差， 结构复杂且制备成本较高。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 以提高 输出平面冲击波的精度， 控制输出平面波的波形平面范围与强度。 0004 实现本发明目的的技术解决方案为： 0005 一种可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 包括输入端起爆网络、 输出端 起爆网络、 加载炸药及整形层； 所述输入端起爆网络、 输出端起。

8、爆网络及整形层通过螺栓串 接， 所述加载炸药设置在输出端起爆网络与整形层之间； 0006 所述输入端起爆网络包括装第一装药面板、 第一传爆药； 所述第一装药面板中心 设有起爆孔， 起爆孔上端与雷管座配合， 下端与两个主传爆孔的上端连通， 两个主传爆孔与 起爆孔均呈135 且互相垂直； 两个主传爆孔之间平行的设有多对副传爆孔； 每对副传爆孔 的上端均与任意一个主传爆孔垂直连通， 与另一个主传爆孔平行； 每对副起爆孔的两个槽 底以起爆孔为中心轴对称； 每个副起爆孔的下端均与装药面板底部的尾传爆孔连通； 所述 起爆孔下端到每个尾传爆孔下端的距离相等； 所述第一传爆药填充在起爆孔、 主传爆孔、 副 传。

9、爆孔和尾传爆孔内； 0007 所述输出端起爆网络包括第二装药面板和第二传爆药； 所述第二装药面板上设有 多对贯穿的沟槽； 每个沟槽包括一个位于槽中心部位的中心槽、 两个传爆槽和两个位于槽 尾部的尾槽， 每对沟槽的四个尾槽构成正方形， 正方形的中心与第二装药面板的中心同心； 每对沟槽以第二装药面板为中心呈辐射状； 中心槽数量与尾传爆孔数量一致， 每个尾传爆 孔正对对应中心槽。 0008 本发明与现有技术相比， 其显著优点是： 0009 当雷管起爆输入端起爆网络起爆孔内传爆药后， 装药爆轰波依次经由起爆孔、 主 传爆孔、 副传爆孔与尾传爆孔同时抵达输出端起爆网络； 各传爆孔内的装药爆轰波同时抵 达。

10、输出端起爆网络， 能将单点起爆转化为可控制输出端起爆点点数及分布的多点起爆， 提 高输出平面冲击波的精度， 控制输出平面波的波形平面范围与强度。 说明书 1/3 页 3 CN 111665148 A 3 附图说明 0010 图1为本发明平面波加载装置的主视图。 0011 图2为本发明平面波加载装置的俯视图。 0012 图3为输入端起爆网络的俯视图。 0013 图4为图3的A-A向剖视图。 0014 图5为本发明中输出端起爆网络的侧视图。 0015 图6为实施例1中输出端起爆网络的B-B向剖视图。 0016 图7为实施例2中输出端起爆网络的B-B向剖视图。 具体实施方式 0017 下面结合附图及。

11、具体实施例对本发明做进一步的介绍。 0018 实施例1： 0019 结合图1-图6， 本发明的一种可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置， 包括输 入端起爆网络1、 输出端起爆网络3、 加载炸药4及整形层5； 所述输入端起爆网络1、 输出端起 爆网络3及整形层5通过螺栓2串接， 所述加载炸药4设置在输出端起爆网络3与整形层5之 间； 0020 所述输入端起爆网络1包括装第一装药面板10、 第一传爆药15； 所述第一装药面板 10中心设有起爆孔11， 起爆孔11上端与雷管座配合， 下端与两个主传爆孔12的上端连通， 两 个主传爆孔12与起爆孔11均呈135 且互相垂直； 两个主传爆孔12之间平行。

12、的设有多对副传 爆孔13； 每对副传爆孔13的上端均与其中一个主传爆孔12垂直连通， 与另一个主传爆孔12 平行； 每对副传爆孔13的两个槽底以起爆孔11为中心对称； 每个副传爆孔13的下端均与装 药面板10底部的尾传爆孔14连通； 由于副传爆孔13成对设置， 因此与副传爆孔13相连的尾 传爆孔14也成对设置； 所述起爆孔11下端到每个尾传爆孔14下端的距离相等。 所述第一传 爆药15填充在起爆孔11、 主传爆孔12、 副传爆孔13和尾传爆孔14内。 0021 所述输出端起爆网络3包括第二装药面板16和第二传爆药17； 所述第二装药面板 16上设有3对贯穿的沟槽18； 每个沟槽18呈1/4圆弧。

13、状； 每个沟槽18包括一个位于槽中心部 位的中心槽19、 两个传爆槽20和两个位于槽尾部的尾槽21， 每对沟槽18的四个尾槽21构成 正方形， 正方形的中心与第二装药面板16的中心同心； 每对沟槽18以第二装药面板16为中 心呈辐射状； 中心槽19数量与尾传爆孔14数量一致， 每个尾传爆孔14正对对应中心槽19。 0022 在本实施例中， 所述输入端起爆网络1和输出端起爆网络3的装药面板均采用45号 钢。 0023 在本实施例中， 所述加载炸药4采用JH-2炸药。 0024 在本实施例中， 所述整形层5采用尼龙材料 0025 在本实施例中， 所述第一传爆药15、 第二传爆药18成分相同， 均采。

14、用奥克托今/硝 酸纤维素混合炸药， 质量百分比为95:5)。 0026 实施例2： 0027 结合图7， 本实施例与实施例1的区别在于， 所述输出端起爆网络3包括第二装药面 板161和第二传爆药181； 所述第二装药面板161上设有3对贯穿的沟槽171； 每个沟槽171直 线状， 其他与实施例1相同。 说明书 2/3 页 4 CN 111665148 A 4 0028 本发明的可调整冲击波波形与强度的平面波加载装置工作原理为： 0029 当雷管起爆输入端起爆网络起爆孔内传爆药后， 装药爆轰波依次经由起爆孔、 主 传爆孔、 副传爆孔与尾传爆孔同时抵达输出端起爆网络， 由于由几何关系可知， 每个爆。

15、轰波 所经历的位移相等， 由于同一类型传爆药爆速相同， 因此各传爆孔内的装药爆轰波同时抵 达输出端起爆网络。 当输出端起爆网络中心槽内传爆药被起爆后， 由于每对沟槽的四个尾 槽构成正方形且传爆药类型相同， 根据几何关系可知， 爆轰波抵达输出端起爆网络尾槽时 刻一致， 最终实现雷管单点起爆输入端起爆网络， 输出端起爆网络多点同时输出爆轰波至 加载炸药， 通过整形层输出理想平面波形。 通过调整加载炸药与整形层材料类型及尺寸， 实 现对输出平面波强度的控制。 说明书 3/3 页 5 CN 111665148 A 5 图1 图2 图3 图4 说明书附图 1/2 页 6 CN 111665148 A 6 图5 图6 图7 说明书附图 2/2 页 7 CN 111665148 A 7 。