【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及爆破,具体涉及一种有机玻璃板爆破模型试验装置及其使用方法。
技术介绍
1、有机玻璃板与岩石同为脆性材料，在爆炸荷载作用下的破坏模式与岩石相似，因此常用于爆破模型试验，现有的有机玻璃爆炸模型试验通常与动态焦散线测试系统和散斑测试系统相结合，这两种方法均以超高速摄像机对有机玻璃板进行动态捕捉为前提，因此通常仅通过夹具对炮孔处进行封堵，防止爆生气体在炮孔处溢出，但应力波作用下有机玻璃板会产生大量裂缝，给爆生气体提供了溢出通道，从而减弱了爆生气体的准静态作用。且现有的有机玻璃爆破模型试验装置通常为室内试验，装置笨重，且通常无法进行大药量下的爆炸试验，导致各种实验受限。
2、而本专利技术装置各主要部分可拆卸、组装，可根据实际药量和有机玻璃板尺寸大小灵活定制装置。同时本专利技术不仅限制了爆生气体在炮孔处的溢出，同时也限制了裂缝产生后爆生气体在垂直有机玻璃板方向上的运动，与实际爆破工程中炸药从底部起爆后，爆生气体仍保留在岩体内部的实际情况高度贴合，能够实现更好的爆破模拟。
3、在本专利技术之前，专利号为cn102539254a的专利提供了一种数字激光动态焦散线试验方法和系统，该系统中主要通过激光将有机玻璃变形后的偏光作用放大，并用数码高速摄像机记录裂纹扩展的动态过程，可以对冲击、爆破等动态断裂实验过程进行光测力学分析。该试验系统和方法与本专利技术目的不同，该实验系统的目的在于捕捉裂纹的动态变化过程，并对裂纹的类型进行识别，主要依靠于有机玻璃板对光的透射和偏光作用，试验中仅通过夹具对炮孔进行堵塞，无法阻止爆
4、专利号为cn215727289u的专利提供了一种有机玻璃板爆破试验夹具，该技术中的夹具可随意调节夹具臂的数量、距离以及高度，能够满足有机玻璃爆破试验炮孔不同位置、数量以及堵塞效果和稳定性的需求。但是该夹具也只能简单抑制爆生气体在炮孔处的溢出，因此其结构还具有进一步优化的空间。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种有机玻璃板爆破模型试验装置及其使用方法，能够充分保证有机玻璃爆破模型实验中爆生气体的准静态作用，使得模型的试验结果更加的符合工程实践。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种有机玻璃板爆破模型试验装置，包括有机玻璃板，设置在有机玻璃板上下两侧的两张包覆钢板，以及夹设在包覆钢板与有机玻璃板两侧之间的两张橡胶板；
3、两张所述包覆钢板的边沿成对设置有若干组螺栓孔，并通过穿设在螺栓孔内的连接螺栓带紧；
4、所述有机玻璃板的中部设置有用于安装爆炸体的炮孔，所述包覆钢板上与炮孔相对的位置设置有封堵孔，所述封堵孔内设置有堵孔钢塞；位于有机玻璃板上侧的堵孔钢塞和橡胶板上分别设置有起爆孔和中心孔，所述起爆孔内安装有起爆器，所述起爆器伸入炮孔内并与爆炸体耦合；
5、还包括设置在有机玻璃板信息采集系统，所述信息采集系统用于在爆炸后对有机玻璃板的应变信息进行采集。
6、优选的，所述包覆钢板的边沿超出有机玻璃板和橡胶板，所述螺栓孔位于包覆钢板边沿的超出部分上。
7、优选的，所述信息采集系统包括若干粘贴在有机玻璃板上表面的应变片，所述应变片通过连接线与测试系统电性连接。
8、优选的，所述堵孔钢塞与封堵孔的侧壁之间通过ab胶粘接。
9、优选的，所述堵孔钢塞的厚度大于包覆钢板的厚度。
10、优选的，所述堵孔钢塞上还设置有连接环，所述连接环通过保险链与地面的固定基础连接。
11、优选的，所述爆炸体为装填有乳化炸药的柱状药管。
12、优选的，所述柱状药管通过3d打印成型。
13、优选的，所述连接螺栓为羊角螺栓。
14、优选的，所述起爆器为数码电子雷管。
15、优选的，还包括支座，所述支座垫设在位于下侧的包覆钢板下方；所述支座为混凝土支座。
16、优选的，使用方法，包括以下步骤：
17、a、将位于下侧的包覆钢板和对应的堵孔钢塞准备好，利用ab胶将堵孔钢塞粘接在下侧的包覆钢板的封堵孔内；保证下侧的包覆钢板与堵孔钢塞一面平整，等待ab胶完全硬化；
18、b.将支座放置于地面，然后将下侧的包覆钢板平放于支座上，且平整面朝上放置，支座的放置以支撑均匀稳定且能够充分暴露螺栓孔为准；
19、c.将橡胶板居中平铺于下侧的包覆钢板上，然后将有机玻璃板居中平铺于橡胶板上；
20、d.在有机玻璃板的上表面粘贴应变片并通过连接线接至应变测试系统，连接线应尽量细，并铺平连接线，防止局部凸起，影响裂纹扩展；
21、e.将位于上侧的橡胶板居中平铺于有机玻璃板上，使橡胶板上的中心孔与有机玻璃板上的炮孔对齐；
22、f.将上侧的包覆钢板放置于上侧的橡胶板上，上侧的包覆钢板与下侧的包覆钢板螺栓孔对齐，利用羊角螺栓将两张包覆钢板带紧；为了防止羊角螺栓对有机玻璃板产生竖向的预应力，该步骤中仅将羊角螺栓拧到位，而不施加紧固力；
23、g.将爆炸体放置于炮孔中，然后将上侧带有起爆孔的堵孔钢塞通过ab胶粘结在上侧的包覆钢板的封堵孔内；；
24、h.将起爆器从起爆孔插入，与爆炸体接触，作好安全准备后起爆。
25、本专利技术的有益效果集中体现在，
26、1、能够充分发挥爆生气体的准静态作用，符合实际工程中普遍采用的反向起爆时的边界条件，即起爆后爆生气体仍处于炮孔及裂缝内，而不是溢出，从而维持高压状态，相比于常规有机玻璃板爆破试验增强了准静态作用。
27、2、本专利技术中在有机玻璃板和钢板之间使用了绝缘的橡胶板，橡胶板具有以下作用：
28、(1)将包覆钢板和有机玻璃板紧密耦合在一起，使其受力均匀，防止局部应力集中，对后续爆破裂纹扩展造成不良影响；
29、(2)阻止爆生气体外溢，保持爆生气体准静态作用；
30、(3)可对应变片的连接线起保护作用，防止爆破瞬间包覆钢板与有机玻璃板强烈的刚性挤压损坏连接线；
31、(4)防止连接线与钢板直接连接，从而引爆数码电子雷管。
32、3、本专利技术中的试验装置安装方便，安装时不需要借助其它工具，且装置整体较轻，适用于各种场地。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种有机玻璃板爆破模型试验装置，包括有机玻璃板，设置在有机玻璃板上下两侧的两张包覆钢板，以及夹设在包覆钢板与有机玻璃板两侧之间的两张橡胶板；
2.根据权利要求1所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述包覆钢板的边沿超出有机玻璃板和橡胶板，所述螺栓孔位于包覆钢板边沿的超出部分上。
3.根据权利要求2所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述信息采集系统包括若干粘贴在有机玻璃板上表面的应变片，所述应变片通过连接线与测试系统电性连接。
4.根据权利要求3所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述堵孔钢塞与封堵孔的侧壁之间通过AB胶粘接。
5.根据权利要求4所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述堵孔钢塞的厚度大于包覆钢板的厚度。
6.根据权利要求5所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述堵孔钢塞上还设置有连接环，所述连接环通过保险链与地面的固定基础连接。
7.根据权利要求6所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述爆炸体为装填有乳化炸药的柱状药管。
<...【技术特征摘要】
1.一种有机玻璃板爆破模型试验装置，包括有机玻璃板，设置在有机玻璃板上下两侧的两张包覆钢板，以及夹设在包覆钢板与有机玻璃板两侧之间的两张橡胶板；
2.根据权利要求1所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述包覆钢板的边沿超出有机玻璃板和橡胶板，所述螺栓孔位于包覆钢板边沿的超出部分上。
3.根据权利要求2所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述信息采集系统包括若干粘贴在有机玻璃板上表面的应变片，所述应变片通过连接线与测试系统电性连接。
4.根据权利要求3所述的有机玻璃板爆破模型试验装置，其特征在于：所述堵孔钢塞与封堵孔的侧壁之间通过ab胶粘接。
5.根据权利要求4所述的有机玻璃...
【专利技术属性】
技术研发人员：许国庆，何品杰，李涛，李洪涛，陈思钊，姚强，何磊，卿勇，时梦楠，李东，毛小涛，朱洵，曾俊，王钧沐，罗悠，李章勇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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