由一根支撐桿和一個(gè)裝藥容器組成；
[0057] 整體連接關(guān)系：
[0058] 所述電雷管插入起爆藥柱中，起爆藥柱裝載在藥柱固定結(jié)構(gòu)2的裝藥容器中，炸 藥固定結(jié)構(gòu)的支撐桿與待測(cè)容器1的容器壁固連；所述同步觸發(fā)器3通過同軸電纜分別與 所述電雷管和兩臺(tái)串聯(lián)的高速相機(jī)5連接；所述高速相機(jī)5通過千兆網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)采集終 端6連接；兩臺(tái)高速相機(jī)5拍攝方向之間夾角α為2Γ，且視場(chǎng)與待測(cè)樣品表面重合；兩 套以上的照明裝置4均勻分布在待測(cè)容器1待測(cè)表面的前方。
[0059] 進(jìn)一步的，所述同步觸發(fā)器3可輸出具有上升沿的脈沖電信號(hào)，其輸出信號(hào)為5伏 TTL ；
[0060] 所述電雷管為5號(hào)電雷管。
[0061] 工作原理：利用兩臺(tái)同步觸發(fā)的高速相機(jī)5記錄待測(cè)容器1殼體表面在爆炸加載 下完整的動(dòng)態(tài)變形過程，結(jié)合三維數(shù)字圖像相關(guān)方法對(duì)變形過程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到殼體表 面的三維位移、速度和二維應(yīng)變場(chǎng)分布信息，進(jìn)一步得到待測(cè)容器1殼體表面在響應(yīng)過程 中的瞬時(shí)最大位移、速度和應(yīng)變大小，以及響應(yīng)結(jié)束以后的最終位移和應(yīng)變大??；通過提 取殼體的離面位移-時(shí)間曲線，對(duì)其進(jìn)行快速卷積傅里葉變換，可以得到殼體在響應(yīng)過程 中的振動(dòng)頻率及幅值分布，以此確定殼體的振動(dòng)特征以及響應(yīng)特性；通過殼體響應(yīng)結(jié)束以 后的最終位移和應(yīng)變量大小，評(píng)價(jià)待測(cè)容器1在該裝藥質(zhì)量產(chǎn)生的爆炸載荷作用下是否發(fā) 生不可恢復(fù)的塑性變形等損傷，并確定損傷部位，判斷裝藥質(zhì)量是否超過待測(cè)容器1的實(shí) 際許用藥量并與設(shè)計(jì)許用藥量進(jìn)行比較，評(píng)估該待測(cè)容器1的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量。
[0062] 實(shí)施例2
[0063] -種測(cè)量密閉容器爆炸載荷下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法，所述方法中炸藥裝藥量為400g， 其余同實(shí)施例1 ;相關(guān)數(shù)據(jù)見表1，可知，所述待測(cè)容器未發(fā)生塑性變形和損傷，其實(shí)際許可 應(yīng)力遠(yuǎn)大于400g的8701炸藥所提供的爆炸載荷強(qiáng)度；其主要響應(yīng)形式為彈性振動(dòng)。
[0064] 表 1
[0065]
[0066] 以上實(shí)施例中所述待測(cè)容器的安全性和是否合格的檢測(cè)方法如下：
[0067] 根據(jù)最終三維位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)信息評(píng)估待測(cè)容器的安全性和裝藥量，若殼體表面 存在最終離面位移，且最終應(yīng)變結(jié)果不為零時(shí)，說明所述待測(cè)容器在爆炸載荷作用下發(fā)生 不可恢復(fù)的塑性變形，說明實(shí)際裝藥質(zhì)量超過實(shí)際許可裝藥量，待測(cè)容器的安全性差，同時(shí) 將實(shí)際裝藥質(zhì)量與設(shè)計(jì)許可裝藥量比較，若實(shí)際裝藥質(zhì)量小于設(shè)計(jì)許可裝藥量，說明所述 待測(cè)容器的質(zhì)量不合格。
[0068] 本發(fā)明包括但不限于以上實(shí)施例，凡是在本發(fā)明精神的原則之下進(jìn)行的任何等同 替換或局部改進(jìn)，都將視為在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)量密閉容器爆炸載荷下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法，其特征在于：所述方法具體步驟如 下： (1) 對(duì)待測(cè)容器的待測(cè)表面進(jìn)行去除油污并打磨處理后，在待測(cè)表面噴涂一層厚度 < 0.1 mm的底漆，干燥，將散斑場(chǎng)模板覆蓋在底漆表面，制作隨機(jī)分布的散斑點(diǎn)，得到散斑 場(chǎng)； 其中，所述散斑場(chǎng)模板為硬紙板材質(zhì)，其上均勻分布大小相近的不規(guī)則形狀孔洞；所述 孔洞通過激光微刻制作得到，其直徑在高速相機(jī)視場(chǎng)內(nèi)的大小為5個(gè)像素； 所述底漆和散斑點(diǎn)的顏色不同；所述干燥優(yōu)選自然晾干； (2) 將電雷管插入起爆藥柱中，連接電雷管和同步觸發(fā)器，將起爆藥柱放入裝藥容器 中，將炸藥固定結(jié)構(gòu)固連到待測(cè)容器的筒壁上；連接同步觸發(fā)起器、高速相機(jī)和計(jì)算機(jī)采集 終端；調(diào)整兩臺(tái)高速相機(jī)拍攝方向之間夾角a為15°~30°，聚焦使所述高速相機(jī)視場(chǎng)與 待測(cè)表面的散斑場(chǎng)重合；將兩套以上的照明裝置均與分布在待測(cè)表面的前方，打開照明裝 置的光源，照亮散斑場(chǎng)； 其中，起爆藥柱由含能炸藥冷壓成型； (3) 對(duì)高速相機(jī)進(jìn)行三維標(biāo)定，采集15幅以上的標(biāo)定板圖像；將所述標(biāo)定板圖像導(dǎo)入 計(jì)算機(jī)采集終端上的DIC計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，得到高速相機(jī)的空間坐標(biāo)系和單個(gè)相機(jī)的內(nèi) 部參數(shù)； 其中，DIC為三維數(shù)字圖像相關(guān)方法的簡(jiǎn)稱； (4) 通過同步觸發(fā)器觸發(fā)電雷管，電雷管引爆藥柱，同時(shí)，同步觸發(fā)器同步輸出一個(gè)5V 的TTL上升沿脈沖信號(hào)觸發(fā)高速相機(jī)采集待測(cè)容器在工作過程中表面散斑場(chǎng)的變形過程， 得到記錄有變形信息的數(shù)字圖像； (5) 將所述數(shù)字圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)采集終端上的DIC計(jì)算軟件進(jìn)行相關(guān)匹配計(jì)算，得到 爆炸過程中待測(cè)容器待測(cè)表面的初始三維位移場(chǎng)信息；根據(jù)所述位移場(chǎng)信息利用差分法和 導(dǎo)數(shù)法分別計(jì)算出三維速度場(chǎng)信息和二維面內(nèi)應(yīng)變場(chǎng)信息；最后根據(jù)計(jì)算的信息分析待測(cè) 容器在爆炸載荷作用下的變形響應(yīng)特征； (6) 提取待測(cè)容器響應(yīng)過程中觀測(cè)表面區(qū)域的某點(diǎn)和平均離面位移-時(shí)間曲線，對(duì)所 述曲線進(jìn)行快速卷積傅里葉變換，得到待測(cè)區(qū)域的彈性振動(dòng)頻譜分布曲線、加速度頻譜曲 線和應(yīng)變頻譜曲線，根據(jù)頻譜分布特征得到容器振動(dòng)響應(yīng)的主要頻率及對(duì)應(yīng)幅值，獲得待 測(cè)容器在爆炸載荷作用下的振動(dòng)特性； (7) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，再次觸發(fā)高速相機(jī)采集響應(yīng)結(jié)束以后的容器表面靜止圖像，與爆炸前 待測(cè)容器待測(cè)表面的初始變形圖像進(jìn)行相關(guān)匹配，計(jì)算得到待測(cè)容器殼體的最終三維位移 場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)信息。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)量密閉容器爆炸載荷下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法，其特征在 于：所述方法采用的系統(tǒng)主要包括待測(cè)容器（1)、同步觸發(fā)器（3)、起爆裝置、照明裝置（4)、 尚速相機(jī)（5)和計(jì)算機(jī)米集終端（6); 所述待測(cè)容器（1)的待測(cè)表面制備有散斑場(chǎng)，所述散斑場(chǎng)由均勻分布大小相近的不規(guī) 則散斑點(diǎn)構(gòu)成； 所述高速相機(jī)（5)的個(gè)數(shù)為兩臺(tái)；所述照明裝置（4)的個(gè)數(shù)為兩套或以上； 所述起爆裝置包括藥柱固定結(jié)構(gòu)（2)、起爆藥柱和電雷管，其中，所述炸藥固定結(jié)構(gòu)由 一根支撐桿和一個(gè)裝藥容器組成； 整體連接關(guān)系： 所述電雷管插入起爆藥柱中，起爆藥柱裝載在藥柱固定結(jié)構(gòu)（2)的裝藥容器中，炸藥 固定結(jié)構(gòu)的支撐桿與待測(cè)容器（1)的容器壁固連；所述同步觸發(fā)器（3)通過同軸電纜分別 與所述電雷管和兩臺(tái)串聯(lián)的高速相機(jī)（5)連接；所述高速相機(jī)（5)通過千兆網(wǎng)線與計(jì)算機(jī) 采集終端（6)連接；兩臺(tái)高速相機(jī)（5)拍攝方向之間夾角a為15°~30°，且視場(chǎng)與待測(cè) 樣品表面重合；兩套以上的照明裝置（4)均勻分布在待測(cè)容器（1)待測(cè)表面的前方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種測(cè)量密閉容器爆炸載荷下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法，其特征在 于：所述同步觸發(fā)器（3)可輸出具有上升沿的脈沖電信號(hào)，其輸出信號(hào)為5伏TTL ;所述電 雷管為5號(hào)電雷管。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)量密閉容器爆炸載荷下動(dòng)態(tài)響應(yīng)的方法，屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。所述方法利用高速相機(jī)記錄待測(cè)容器在爆炸加載下完整的動(dòng)態(tài)變形過程，結(jié)合3D？DIC對(duì)變形過程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，獲得待測(cè)容器待測(cè)表面的變形響應(yīng)特征、振動(dòng)特性和三維位移場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)信息。所述方法采用的系統(tǒng)主要包括待測(cè)容器、同步觸發(fā)器、起爆裝置、照明裝置、高速相機(jī)和計(jì)算機(jī)采集終端；電雷管插入起爆藥柱中，起爆藥柱裝載在裝藥容器中，支撐桿與待測(cè)容器的容器壁固連；同步觸發(fā)器通過分別與電雷管和高速相機(jī)連接；高速相機(jī)與計(jì)算機(jī)采集終端連接；照明裝置均勻分布在待測(cè)容器待測(cè)表面的前方。根據(jù)所述方法獲得的測(cè)量結(jié)果可評(píng)估待測(cè)容器的安全性和裝藥量。
【IPC分類】G01N3/313
【公開號(hào)】CN105158089
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510437022
【發(fā)明人】陳鵬萬, 劉函, 李毅, 李玲, 張少龍, 陳昂
【申請(qǐng)人】北京理工大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月23日