(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123381606.9 (22)申请日 2021.12.2 9 (73)专利权人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 (72)发明人 陈骏　杨仁树　易辉　杨立云　 方士正　左进京　张祥　杨国梁　 赵康朴　 (74)专利代理 机构 北京科衡知识产权代理有限 公司 11928 专利代理师 王淑静 (51)Int.Cl. G01N 25/54(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种爆炸实验 装置 (57)摘要 本实用新型提供一种爆炸实验装置， 所述实 验装置包括高速摄影相机、 数据处理装置、 超动 态应变采集仪以及爆炸加载装置； 高速摄影相机 和超动态应变采集仪分别与数据处理装置电连 接， 爆炸加载装置能够安装于试件上； 试件上安 装有多组应变片， 多组应变片通过桥盒分别与超 动态应变采集仪电连接， 从而测得各测点在爆炸 应力作用下的应变随时间的变化 关系， 以表征爆 炸应力波在试验 材料中的衰减关系； 高速摄影相 机的镜头对着试件上的条纹， 并能够在爆炸时采 集条纹的位移； 本实用新型提供的方案， 能够对 材料进行一维爆炸应力加载， 可以获得一维爆炸 应力加载状态下， 材料中各点的动态应力、 应变 的变化状态。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 217112150 U 2022.08.02 CN 217112150 U 1.一种爆炸实验装置， 其特征在于， 包括高速摄影相机(1)、 数据处理装置(2)、 超动态 应变采集仪(3)以及爆 炸加载装置(5)； 所述高速摄影相机(1)和所述超动态应变采集仪(3) 分别与所述数据处理装置(2) 电连接； 试件(13)上安装有多组应变片， 多组所述应变片通过 桥盒分别与所述超动态应变采集仪(3)电连接； 所述试件(13)的表 面喷涂有多组条 纹； 所述 高速摄影相机(1)的镜头对着所述试件(13)上的条 纹， 并能够在所述爆炸加载装置(5)对 所 述试件(13)进行爆炸时采集所述条纹的位移。 2.根据权利要求1所述的爆炸实验装置， 其特征在于， 所述试件(13)沿竖直方向设置， 所述试件(13)的表面沿竖直方向喷涂有多组黑白相间的斑马条纹， 所述高速摄影相机(1) 位于所述斑马条纹的一侧， 所述试件(13)的底部与透射杆(10)连接， 所述透射杆(10)的底 部设置于能量吸收装置(12)上， 所述爆炸加载装置(5)设置于所述试件(13)的顶部； 所述斑 马条纹和所述透射杆(10)上分别设有应变片， 通过测得所述应变片的应变来反算 实验材料 尾端的应力变化过程， 并作为材 料的应力边界条件。 3.根据权利要求2所述的爆炸实验装置， 其特征在于， 所述爆炸加载装置(5)包括封堵 盖(51)和底座(53)， 所述底座(53)内设有腔体， 所述腔体沿竖直方 向延伸至所述底座(53) 的上端面； 所述封堵盖(51)能够放置于所述腔 体内， 并封堵所述腔 体； 所述腔 体底部用于盛 放炸药(55)， 所述封堵盖(51)的侧面上套设有橡胶圈(54)， 所述橡胶圈(54)的外径大于所 述腔体的内径， 从而 使得所述封堵盖(51)能够通过 所述橡胶圈(54)挂设于所述腔体内。 4.根据权利要求3所述的爆炸实验装置， 其特征在于， 所述底座(53)的侧壁上设有排烟 孔(52)， 所述排烟孔(52)沿水平方向连通所述腔 体和外界； 所述腔体的内部设有垫片， 所述 垫片用于盛放炸药； 所述底座(53)的底部设有安装槽(56)， 所述底座(53)通过所述安装槽 (56)安装在所述透射杆(10)的顶部； 所述橡胶圈(54)能够在所述封堵盖(51)上移动， 从而 调节所述封堵盖(51)伸入所述腔体内的深度， 进而改变装药空间的大小， 通过控制 装药空 间和装药量的比例， 可以实现不同耦合 程度对爆炸应力的影响。 5.根据权利要求4所述的爆炸实验装置， 其特征在于， 所述垫片能够将所述炸药(55)和 所述试件(13)隔开， 从而把爆 炸产生的复杂应力简化为一维应力作用在所述试件(13)的表 面； 所述垫片的厚度能够改变， 从而实现不同脉冲宽度和应力加载时间。 6.根据权利要求3所述的爆炸实验装置， 其特征在于， 所述能量吸收装置(12)包括底 盘， 所述底盘为钢制套筒结构， 所述底盘内设有橡胶垫； 所述底盘的内径为51mm， 所述底盘 的高度为40mm； 所述封堵盖(51)、 所述试件(13)、 所述透射杆(10)以及所述底盘处于一条轴 线上； 所述透射杆(10)的一端抹有凡士林， 并与所述试件(13)平 滑连接。 7.根据权利要求2所述的爆炸实验装置， 其特征在于， 多组所述应变片包括第 一组应变 片(6)、 第二组应变片(7)、 第三组应变片(8)以及第四组应变片(9)， 所述第一组应变片(6)、 所述第二组应变片(7)、 所述第三组应变片(8)以及所述第四组应变片(9)沿竖直方向间隔 50mm布置于所述斑马条纹的两侧； 所述透射杆(10)上还设有第五组应变片(11)； 所述第一 组应变片(6)、 所述第二组应变片(7)、 所述第三组应变片(8)、 所述第四组应变片(9)以及所 述第五组应变片(11)分别以半桥连接的方式接入桥盒， 所述桥盒通过导线与所述超动态应 变采集仪(3)电连接 。 8.根据权利要求7所述的爆炸实验装置， 其特征在于， 所述透射杆(10)为钢杆， 所述钢 杆的直径为50mm， 所述钢杆的高度300mm； 所述透射杆(10)与所述试件(13)光滑平接； 相邻权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 217112150 U 2所述斑马条 纹之间间距为2mm； 每一组所述应变片包括两片 应变片， 两片所述应变片对称设 置于所述试件(13)的左右两侧。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 217112150 U 3