本發(fā)明涉及一種用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥及制作方法，屬于爆破領域。

背景技術：
戰(zhàn)時大型水壩一旦受到爆炸破壞，以及進而導致多個水利工程發(fā)生連潰，將造成巨大的人員傷亡和經濟損失。因此，研究大壩工程的抗爆安全問題對最大限度降低損失，以及進行大壩建設的安全性評估具有十分重要理論指導意義。由于經費和場地受限，難以通過原型爆炸試驗研究得到爆炸荷載作用下大型壩體毀傷的機理；傳統(tǒng)結構模型實驗也難以真實揭示爆炸原型的力學行為和破壞過程。土工離心機通過高速旋轉增加模型重力，使模型介質體產生與原型相近的自重力，模型的變形及破壞機制與原型相似，從而可模擬復雜的巖土工程及動力學問題。根據相似律，在原型和模型一樣的前提下，假定爆炸過程中化學能轉化為其它類型能量的比例相同，可得出炸藥質量、能量相似的關系為1/N3。即在100倍重力加速度下，模型尺寸較原型縮小100倍，模型中1克藥量的炸藥爆炸相當于原型中1噸藥量的炸藥爆炸作用。因此，離心機水下爆炸試驗所用的炸藥量極小，且由于相似比例的關系，在離心模型試驗中藥量的微小誤差和炸藥爆轟是否完全，其爆炸參數誤差都將擴大106倍，故離心機爆炸試驗對炸藥藥量和爆轟性能具有很高的精度要求。

技術實現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥及制作方法，球形裝藥具有藥量小，精度高、爆轟可靠、力學性能好的優(yōu)點。技術方案：為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥，包括使用保鮮膜制作的球狀的殼體，殼體內設有主裝藥，殼體上延伸有圓柱形開口，在開口內設有與主裝藥連接的導爆索，導爆索與主裝藥之間設有傳爆藥，在圓柱形開口上套有熱縮管。作為優(yōu)選，所述傳爆藥為太安炸藥，主裝藥為8701炸藥，傳爆藥與主裝藥質量之比為1:9。以太安炸藥為傳爆藥，利用該炸藥敏感的高、威力強的特點，使球形裝藥在一定的起爆輸出能下能夠迅速達到穩(wěn)定爆轟；以8701炸藥為主裝藥，既具有猛炸藥的威力，又具有良好的成型性能，有利于壓裝制備球形裝藥。作為優(yōu)選，為保證裝藥具有一定的可塑性，切起爆后能夠迅速達到穩(wěn)定爆轟，所述 微量球形裝藥的裝藥密度為1.67～1.78g/cm3。作為優(yōu)選，主裝藥包含兩個半球形裝藥，在一個半球形裝藥中設有用于放置導爆索的通孔，兩個半球形裝藥通過蟲膠漆粘接成球狀。一種上述的用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥的制作方法，包括以下步驟：(1)按裝藥規(guī)格分別制作兩個相同的半球形模具，其中一個模具中預留有實心圓柱的為壓藥模具；(2)固定模具，第一次裝填散裝藥，選用小型沖頭對散裝藥進行壓實，成型壓力為14～16MPa，保壓時間5～6s；(3)向模具中第二次裝填散裝藥，選用大型沖頭對散裝藥進行壓實，成型壓力30～35MPa，保壓時間15～16s；(4)將模具之外的成型裝藥打磨消除，形成下半球裝藥，使成型裝藥符合設計規(guī)格；(5)選用壓藥模具，選用壓藥模具，重復步驟(2)～(3)，將模具之外的成型裝藥打磨消除，形成上半球裝藥，上半球裝藥中心有通孔；(6)在壓裝好的上半球裝藥和下半球裝藥平面位置涂上蟲膠漆后，將兩個半球粘結在一起形成球形裝藥；(7)導爆索接入球形裝藥的通孔后使用塑料保鮮膜包覆，套入熱縮管后并熱縮牢固，通過保鮮膜和熱縮管使導爆索與藥球可靠連接。作為優(yōu)選，所述步驟(6)中蟲膠漆攪拌均勻后用羊毛刷涂刷在上半球裝藥和下半球裝藥的平面位置2～3次，晾放2～3分鐘后，即可粘合炸藥，粘接時的環(huán)境溫度為5～28℃，粘合后自然烘干3h后再使用。作為優(yōu)選，所述步驟(7)中保鮮膜材質為聚乙烯或聚偏二氯乙烯，厚度為0.12mm的透明材料，抗拉強度12MPa，可承受最高環(huán)境溫度120℃，在球形裝藥上包覆2～3層。在本發(fā)明中，8701炸藥：外觀為白色圓柱狀結晶體，理論裝藥密度1.71g/cm3，爆速8800m/s，爆壓為33.6GPa，爆熱1421kJ/kg；太安炸藥：外觀為白色結晶粉末，理論裝藥密度1.74g/cm3，爆速8600m/s，爆壓為34GPa，爆熱6280kJ/kg，做功能力523cm，威力相當于TNT當量145％。為保證球形裝藥的爆炸性能和力學性能，對炸藥的選用上應充分考慮炸藥的感度、威力和成型性能。選用8701炸藥和太安炸藥作為球形裝藥的主要構成，裝藥量的規(guī)格分別為1g、2g和3g，8701炸藥和太安炸藥以90/10的比例配比。在本發(fā)明中，該微量球形裝藥使用半球形壓藥模具通過壓裝形成半球形裝藥，再利用蟲膠漆粘接形成球形裝藥。該微量球形裝藥的裝藥密度為1.67～1.78g/cm3。其裝藥半徑分別為5.33mm、6.676mm和7.626mm；裝藥由壓裝而成的兩個上下半球形裝藥通過蟲 膠漆粘接而成，在上半球預留Φ2.6mm通孔，用于設置起爆裝置。裝藥由8701炸藥壓裝形成，在通孔處添加太安炸藥，利用太安炸藥的敏感性和高爆能，使微量球形裝藥更容易起爆，達到起爆可靠完全的目的。在本發(fā)明壓裝工藝：裝藥過程采用分步壓裝工藝，通過每次添加少劑量(mg級)散裝藥劑，隨裝隨壓，按“裝—壓—裝—壓”的模式交替連續(xù)完成藥劑裝填。分步壓裝工藝周邊密度主要靠螺桿擠壓作用形成，裝藥密度達到1.6g/cm3以上。其原理是，在沖壓頭附近形成薄層密實區(qū)，沖頭下面的散裝藥被壓實，沖頭也隨裝藥面的升高而自動上移，直至裝藥為半球狀。該裝藥工藝具有裝藥密度分布均勻、裝藥質量高等特點。在發(fā)明中，熱塑管選材：熱收縮套管的成分選用一種特制的聚烯烴(EVA)材料。該材料熱縮性能好、縮小比例大，可通過熱風機、熱收縮機使溫度升至70～90℃的條件發(fā)生收縮。選用Φ6mm規(guī)格的熱縮管，收縮前內徑為6.5mm、壁厚0.3mm，加熱收縮后內徑<3mm、壁厚0.56mm。通過該規(guī)格熱縮管將Φ2mm的導爆索與包覆球形裝藥的保鮮膜通過熱縮套管固定。有益效果：本發(fā)明的用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥，具有爆轟完全、藥量精度高、裝藥的材料力學性能強等特點，能滿足離心機水下爆炸試驗特定的藥量精度和力學環(huán)境要求；本發(fā)明的用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥的制作方法，通過將球形裝藥分為兩個半球裝藥并通過蟲膠漆粘接成球狀，制備精度高。附圖說明圖1為本發(fā)明的結構示意圖。具體實施方式實施例1如圖1所示，該微量球形裝藥主要成分為太安炸藥和8701炸藥，使用半球形壓藥模具通過壓裝形成半球形裝藥，再利用蟲膠漆粘接形成球形裝藥。該微量球形裝藥的裝藥密度為1.6g/cm3，裝藥量為1g，裝藥半徑分別為5.33mm；裝藥形狀為球形裝藥，由壓裝而成的兩個上下半球形裝藥通過蟲膠漆粘接而成，在上半球預留Φ2.6mm通孔，供起爆裝置起爆炸藥；裝藥主要由8701炸藥壓裝形成，在通孔處添加適量太安炸藥，使起爆可靠完全；裝藥一般采用細徑導爆索1起爆，導爆索1接入藥球后使用保鮮膜5包覆，在導爆索1與主裝藥4之間添加適量的傳爆藥3，套入熱縮管2后并熱縮牢固。一種用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥的制作方法，包括以下步驟：(1)按裝藥規(guī)格分別制作兩個半徑為5.33mm的半球形模具，其中一個模具中預留有Φ2.6mm實心圓柱的為壓藥模具；(2)固定模具，第一次裝填散裝8701炸藥，選用小型沖頭對散裝藥進行壓實，成 型壓力為15MPa，保壓時間5s；(3)向模具中第二次裝填散裝8701炸藥，選用大型沖頭對散裝藥進行壓實，成型壓力30MPa，保壓時間15s；(4)將模具之外的成型裝藥打磨消除，形成下半球裝藥，使成型裝藥符合設計規(guī)格；(5)選用壓藥模具，重復步驟(2)～(3)，形成上半球裝藥，上半球裝藥中心有Φ2.6mm通孔；(6)在壓裝好的上半球裝藥和下半球裝藥平面位置使用羊毛刷涂刷攪拌均勻膠漆2～3次可粘合炸藥后，將兩個半球粘結在一起形成球形裝藥；(7)選用Φ2mm規(guī)格的細徑導爆索1接入球形裝藥的Φ2.6mm通孔后使用塑料保鮮膜5包覆，在導爆索1與主裝藥4之間填充傳爆藥3太安炸藥，套入熱縮管2后并熱縮牢固，使通過保鮮膜5和熱縮管2使導爆索1與藥球可靠連接。實施例2：參見圖1，一種用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥技術。該微量球形裝藥主要成分為太安和8701炸藥，使用半球形壓藥模具通過壓裝形成半球形裝藥，再利用蟲膠漆粘接形成球形裝藥。該微量球形裝藥的裝藥密度為1.6g/cm3，裝藥量為2g，裝藥半徑分別為6.676mm；裝藥形狀為球形裝藥，由壓裝而成的兩個上下半球形裝藥通過蟲膠漆粘接而成，在上半球預留Φ2.6mm通孔，供起爆裝置起爆炸藥；裝藥主要由8701炸藥壓裝形成，在通孔處添加適量太安，使起爆可靠完全；裝藥一般采用細徑導爆索1起爆，導爆索1接入藥球后使用保鮮膜5包覆，套入熱縮管2后并熱縮牢固。具體實施方式為：(1)裝藥加工。加工半徑為6.676mm的壓藥模具，采用分布壓裝方法，加工成型兩個半球形裝藥(其中上半球裝藥預留Φ2.6mm通孔)，炸藥成分為8701炸藥；(2)裝藥粘接。將蟲膠漆攪拌均勻后用羊毛刷涂刷2～3次可粘合炸藥；(3)導爆索1設置。選用Φ2mm規(guī)格的細徑導爆索1接入球形裝藥預留通孔，在導爆索1與通孔的間隙內添加太安炸藥，充填壓實，使導爆索1與球形裝藥連接可靠；(4)外殼包覆。使用3層0.12mm厚度的保鮮膜5對球形裝藥進行包覆，保鮮膜5開口緊繞導爆索1，并用熱收縮套管熱縮固定。實施效果：在離心機水下爆炸試驗中，使用雷管起爆細徑導爆索1后，導爆索1將球形藥球起爆，產生水下爆炸沖擊波。沖擊波呈球面波由起爆中心向四周擴散，由近及遠依次經過水下沖擊波傳感器并測得沖擊波參數，測得的沖擊波參數較為符合水下沖擊波經驗公式。實施例3：參見圖1，一種用于離心機水下爆炸試驗的微量球形裝藥技術。該微量球形裝藥主要成分為太安和8701炸藥，使用半球形壓藥模具通過壓裝形成半球形裝藥，再利用蟲膠漆粘接形成球形裝藥。該微量球形裝藥的裝藥密度為1.6g/cm3，裝藥量為3g，裝藥半徑分別為7.626mm；裝藥形狀為球形裝藥，由壓裝而成的兩個上下半球形裝藥通過蟲膠漆粘接而成，在上半球預留Φ2.6mm通孔，供起爆裝置起爆炸藥；裝藥主要由8701炸藥壓裝形成，在通孔處添加適量太安，使起爆可靠完全；裝藥一般采用細徑導爆索1起爆，導爆索1接入藥球后使用保鮮膜5包覆，套入熱縮管2后并熱縮牢固。具體實施方式為：(1)裝藥加工。加工半徑為7.626mm的壓藥模具，采用分布壓裝方法，加工成型兩個半球形裝藥(其中上半球裝藥預留Φ2.6mm通孔)，炸藥成分為8701炸藥；(2)裝藥粘接。將蟲膠漆攪拌均勻后用羊毛刷涂刷2～3次可粘合炸藥；(3)導爆索1設置。選用Φ2mm規(guī)格的細徑導爆索1接入球形裝藥預留通孔，在導爆索1與通孔的間隙內添加太安炸藥，充填壓實，使導爆索1與球形裝藥連接可靠；(4)外殼包覆。使用3層0.12mm厚度的保鮮膜5對球形裝藥進行包覆，保鮮膜5開口緊繞導爆索1，并用熱收縮套管熱縮固定。實施效果：在離心機水下爆炸試驗中，使用雷管起爆細徑導爆索1后，導爆索1將球形藥球起爆，產生水下爆炸沖擊波。沖擊波呈球面波由起爆中心向四周擴散，由近及遠依次經過水下沖擊波傳感器并測得沖擊波參數，測得的沖擊波參數較為符合水下沖擊波經驗公式。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。