本發(fā)明屬于實驗力學測試，具體涉及一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶。

背景技術：

1、爆炸沖擊波壓力是造成目標毀傷的重要因素。目前常見的沖擊波壓力測量方法有等效壓力罐法、效應靶板法、模擬生物試驗法、電測法等。其中基于壓力傳感器的電測法具有精確性高，能夠反映整個壓力變化過程，但爆炸沖擊波測試中常伴隨著高溫、機械沖擊等不確定因素，而且大規(guī)?，F(xiàn)場測試存在布線繁雜、線路檢查和保護工作量大。根據(jù)金屬薄板在爆炸沖擊波壓力作用下的塑性變形來評價爆炸威力的方法能有效地避免上述不確定因素帶來的干擾，更適用于大規(guī)?，F(xiàn)場爆炸試驗的沖擊波壓力間接測量。量綱分析、數(shù)值模擬、激波管試驗和化學爆炸試驗等研究表明金屬膜片在沖擊波作用下的變形撓度與沖擊波壓力和沖量之間存在定量關系。通過合理設計膜片材質和規(guī)格尺寸，能夠獲得壓力—撓度標定曲線，在試驗現(xiàn)場僅通過金屬膜片的變形量即可獲得沖擊波強度，這種方式十分有利于武器爆炸毀傷效能評估、結構毀傷閾值確定、彈藥爆炸威力評估等靶場試驗。但這種通過撓度來指示沖擊波超壓峰值的效應靶在使用時仍需通過現(xiàn)場的撓度測量、然后參照撓度-壓力標定關系來獲得超壓峰值，并不利于現(xiàn)場超壓幅值的快速判讀。

2、在大規(guī)模試驗、目標沖擊波易損性評估、目標毀傷評估試驗中，在現(xiàn)場需要通過目視或其他更為簡單直接的方法來判定沖擊波強度。這種試驗場景往往只需要對特定的沖擊波強度進行檢測、指示和判讀，并不需要對其沖擊波信息進行準確測量或反演。例如，在模擬靶標爆炸毀傷評估試驗時，若已知某靶標的沖擊波毀傷閾值為ph，現(xiàn)場所需效應靶僅需指示當?shù)貨_擊波強度是否達到或者超過ph即可評估目標毀傷程度或等級。這種不需要額外測量或反算的方式可通過檢測靶自身的變形特征映射到目標的毀傷程度，更便于大規(guī)模用于毀傷評估試驗中，但目前可見的膜片式沖擊波效應靶均不具備這種現(xiàn)場快速判讀、基于膜片失效模式映射目標毀傷程度的屬性。

3、現(xiàn)有技術中公開了基于效應靶評價爆炸沖擊波毀傷的方法，該方法對效應靶在爆炸沖擊波下的變形響應進行數(shù)值模擬研究，得到了撓度分別與炸距及tnt當量的函數(shù)關系，為戰(zhàn)斗部爆炸沖擊波的毀傷評價提供了依據(jù)和參考；并且現(xiàn)有技術還公開有以圓形效應靶薄板為研究對象，建立沖擊波壓力作用下固支圓薄板的沖擊響應模型，基于該模型得到了薄板塑性變形與沖擊波壓力峰值、正壓作用時間的映射關系，研究結果為壓力效應靶的應用及結構設計提供了理論基礎。然而通過變形模式或圖案元素對沖擊波壓力快速判讀沖擊波壓力的文獻和專利還比較少，現(xiàn)有技術無法快速基于檢測靶來判讀沖擊波的強度。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就在于為了解決傳統(tǒng)金屬膜片式沖擊波效應靶仍需依靠撓度測量判定沖擊波強度而無法在快速評估現(xiàn)場試驗中應用的問題，提供一種僅需通過金屬膜片變形模式即可快速判讀沖擊波強度閾值的檢測靶。

2、本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：

3、一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，該檢測靶包括底板，所述底板的表面固定連接有凸起的檢測環(huán)，所述底板的表面還設置有墊板，所述墊板的表面開設有貫通的放置孔，所述檢測環(huán)位于放置孔內；所述墊板的表面還連接有金屬膜片，所述金屬膜片覆蓋所述放置孔，所述金屬膜片的表面還設置有覆蓋片，所述覆蓋片的表面也開設有貫通的放置孔，兩放置孔對應設置，所述覆蓋片壓緊所述金屬膜片，所述覆蓋片與金屬膜片、墊板以及底板共同固定。

4、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述覆蓋片為法蘭。

5、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述金屬膜片呈周向固定約束狀態(tài)。

6、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述覆蓋片，金屬膜片，墊板以及底板之間采用若干組螺栓周向布置固定。

7、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述金屬膜片的材質為純鋁、鋁合金、紫銅。

8、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述檢測環(huán)為自內向外的至少兩層的薄壁結構，形態(tài)為連續(xù)幾何形凸起結構。

9、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述檢測環(huán)包括內圈檢測環(huán)與外圈檢測環(huán)。

10、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述墊板的厚度h＝h1+w+δ；其中，h1為最內圈檢測環(huán)的高度，w為檢測靶所能指示的最小強度閾值的沖擊波加載時，金屬膜片在無檢測環(huán)作用下的中心撓度，δ為負向接觸厚度。

11、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述檢測環(huán)粘連、焊接或螺紋固定于底板的表面。

12、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述檢測環(huán)與所述底板一體成型。

13、本發(fā)明的有益效果在于：

14、本發(fā)明提供的爆炸沖擊波檢測靶可針對單個或者多個特定的沖擊波強度閾值進行檢測指示，能夠將不同的沖擊波強度轉換為膜片不同的變形失效模式，具有目視判讀特性，適用于模擬靶標毀傷評估等爆炸沖擊波強度監(jiān)測場所，無需額外測量；

15、本發(fā)明提供的沖擊波檢測靶在變形薄膜的背部安裝有變形檢測環(huán)，通過檢測環(huán)對膜片的變形進行干涉調控，使膜片在不同強度的沖擊波作用下呈現(xiàn)不同的變形失效模式；檢測環(huán)的結構形式和規(guī)格尺寸可調節(jié)，能夠實現(xiàn)不同變形圖案的顯示方式的調整；

16、本發(fā)明采用墊板安裝膜片，墊板厚度為預設間距和檢測環(huán)高度之和，預設間距和檢測環(huán)高度都可以通過墊板厚度進行調整，從而實現(xiàn)裝置沖擊波強度檢測指標和指示方式的靈活調控。

技術特征：

1.一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于，該檢測靶包括底板(4)，所述底板(4)的表面固定連接有凸起的檢測環(huán)，所述底板(4)的表面還設置有墊板(3)，所述墊板(3)的表面開設有貫通的放置孔，所述檢測環(huán)位于放置孔內；所述墊板(3)的表面還連接有金屬膜片(2)，所述金屬膜片(2)覆蓋所述放置孔，所述金屬膜片(2)的表面還設置有覆蓋片，所述覆蓋片的表面也開設有貫通的放置孔，兩放置孔對應設置，所述覆蓋片壓緊所述金屬膜片(2)，所述覆蓋片與金屬膜片(2)、墊板(3)以及底板(4)共同固定。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述覆蓋片為法蘭(1)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述金屬膜片(2)呈周向固定約束狀態(tài)。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述覆蓋片，金屬膜片(2)，墊板(3)以及底板(4)之間采用若干組螺栓周向布置固定。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述金屬膜片(2)的材質為純鋁、鋁合金、紫銅。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述檢測環(huán)為自內向外的至少兩層的薄壁結構，形態(tài)為連續(xù)幾何形凸起結構。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述檢測環(huán)包括內圈檢測環(huán)(5)與外圈檢測環(huán)(6)。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述墊板(3)的厚度h＝h1+w+δ；其中，h1為最內圈檢測環(huán)的高度，w為檢測靶所能指示的最小強度閾值的沖擊波加載時，金屬膜片(2)在無檢測環(huán)作用下的中心撓度，δ為負向接觸厚度。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述檢測環(huán)粘連、焊接或螺紋固定于底板(4)的表面。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶，其特征在于：所述檢測環(huán)與所述底板(4)一體成型。

技術總結
本發(fā)明涉及一種現(xiàn)場快速判讀沖擊波強度的檢測靶。該輔助沖擊波強度判讀的檢測靶，該檢測靶包括底板，所述底板的表面固定連接有凸起的檢測環(huán)，所述底板的表面還設置有墊板，所述墊板的表面開設有貫通的放置孔，所述檢測環(huán)位于放置孔內；墊板的表面還連接有金屬膜片，所述金屬膜片覆蓋所述放置孔，金屬膜片的表面還設置有覆蓋片，覆蓋片的表面也開設有貫通的放置孔，兩放置孔對應設置，覆蓋片與金屬膜片、墊板以及底板共同固定；該輔助沖擊波強度判讀的檢測靶，通過激波管對鋁箔進行沖擊波加載，得到鋁箔的自由撓度變形及檢測靶作用時的變形，通過對比檢測靶作用時的鋁箔變形圖案來判定沖擊波壓力大小，為現(xiàn)場爆炸試驗快速識別沖擊波壓力提供方法。

技術研發(fā)人員：王帆,江涌,李元,歐淵,嚴雪飛,石根柱
受保護的技術使用者：中國人民解放軍軍事科學院系統(tǒng)工程研究院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9