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实验七.水中爆炸冲击波压力测量一实验名称：水中爆炸冲击波压力测量二实验目的：练习并掌握用电测法测量水中爆炸冲击波压力。
三实验内容：用冲击大电流通过金属丝产生水中冲击波，用压力传感器检测压力信号，用数字示波器记录某位置的水中冲击波压力历程。
四实验设备：冲击大电流装置、同步高压脉冲发生器、传感器及适配器、数字示波器五实验原理（一）水下爆炸物理过程炸药装药在水下爆炸时，瞬间变成高温高压的爆炸产物，压迫周围的水产生冲击波并迅速向周围传播。
炸药放出的能量一部分随冲击波传出，称为冲击波能。
剩下的能量留在爆炸产物中，称为气泡能。
高压下的爆炸产物迅速向外膨胀形成气泡，气泡膨胀过程中反抗静水压而作功。
当气泡膨胀到压力与静水压相等时，因为惯性的作用，膨胀并不停止而作过度膨胀，当膨胀到最大体积时，气泡内的压力降至静水压的1/5~1/10，此后由于外界压力的作用而使气泡收缩，同样因为惯性的原因，当压缩到压力等于静水压后仍继续收缩，直至最小体积时又开始膨胀，同时产生压力波，如此反覆膨胀收缩形成气泡脉动。
（二）对水下爆炸用测压传感器的要求1，传感器应具有尽量高的频率响应，以便准确地捕捉到压力的迅速变化一般谐振谐率应不小于250kHz。
2，传感器应有足够的强度和压力测量范围。
3，为了减小因测压传感器的放置而对压力流场产生严重的扰动和畸变，传感器的体积应尽量小，外形应为流线性。
4，传感器的联接电缆在水中受到强度较大冲击波的作用，由于电缆内、外芯的摩擦将出现静电电荷（即所谓“电缆效应”）这种摩擦电荷是一个相当可观的虚假讯号，因此传感器应有减小电缆效应的有效措施。
5，传感器具有良好的防潮、密封和较好的防腐蚀能力，特别是当传感器的输出讯号是高输出阻抗的讯号。
其绝缘电阻一般在1010~1012Ω，受潮后绝缘电阻降低将造成零点飘移。
（三）PCB W138A02型压电传感器性能特点1，该传感器将一片作为敏感元件的电气石置于盛满硅油的塑胶管中，因而密封、防潮性能良好。
两种介质中爆轰波和冲击波连续测量技术研究李晓杰;易生泰;闫鸿浩;王小红;李科斌【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2017(046)004【摘要】通过自制的有机玻璃压导探针,对炸药、有机玻璃和水中的爆轰波和冲击波进行连续测量,得到了爆轰波和冲击波的时间历程演化曲线.由此计算出炸药爆速、有机玻璃和水中冲击波速度随时间的变化曲线;再由有机玻璃和水的冲击雨果尼奥关系式和动量定理,计算得到了炸药爆压、有机玻璃和水近场冲击波速度、压力变化曲线.结果表明:理论计算结果与有机玻璃和水的冲击波和炸药爆压试验结果基本吻合,能够准确反映冲击波在有机玻璃和水中的衰减规律.【总页数】4页(P55-58)【作者】李晓杰;易生泰;闫鸿浩;王小红;李科斌【作者单位】大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024;大连理工大学工程力学系辽宁大连,116024【正文语种】中文【中图分类】O384【相关文献】1.爆轰波斜冲击金属介质理论在聚能装药药型罩设计中的应用研究 [J], 张洋溢;龙源;何洋扬;纪冲;谢全民2.两种典型星用聚合物介质抗内带电改性防护技术研究 [J], 乌江;康亚丽;张振军;郑晓泉3.液电冲击波在液固介质中的传播观测 [J], 廉国选;胡中韬;王小民4.连续测量爆轰波和冲击波波阵面位置的波长-时间映射型光纤光栅传感器技术 [J], 邓向阳;罗振雄;刘寿先;蒙建华;田建华;何莉华5.CO_2超临界流体介质中无污染制革技术研究(Ⅲ) CO_2超临界流体介质中的皮革染色研究 [J], 廖隆理;冯豫川;陈敏;李志强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
高速摄像机用于水下爆炸气泡脉动测量
高速摄像机可以用于水下爆破气泡脉动测量？
高速摄像机是与普通摄像机不同的，很多人都把它们弄混淆，这里要说明一点，高速摄像机最主要的特点是其高速，主要体现在高频率的拍摄速度上面，普通摄像机只有几十到几百帧，而高速摄像机能够达到成千上万帧每秒，这也是其能够捕捉到那些高速移动物体运动轨迹的根本，正是凭借这一优势，高速摄像机才被应用于越来越广泛。
从工业到农业、军事、航天航空、科学实验，我们都能从中发现高速摄像机的身影，它是有着超高的特性，能够满足任何这一方面的需求，达到人们所要拍摄的目的。
利用高速摄像机观察水下爆炸气泡脉动过程以及布置压力传感器测量水中冲击波压力。
采用球形PETN 装药并中心起爆,产生球形对称的气泡和冲击波载荷,并利用高速摄像系统记录水下爆炸气泡脉动过程,以及布置压力传感器测量水中冲击波压力。
实验获得了清晰的水下爆炸气泡脉动过程图像,得到了冲击波和气泡脉动压力曲线。
以上可见高速摄像机在其中发挥的巨大作用，因此选择一款适合的高速摄像机很重要，国产千眼狼高速摄像机便是不错的选择。
它是由合肥君达高科自主研发的，有着强大的中科大博士后团队作为技术支持，强有力的技术加上完善的售后，这些都是千眼狼在国内畅销的主要原因。
在性能同等的前提下，千眼狼能够保证价格永远是最实惠的。
一种可实现水下爆炸参数连续测量的新型电测方法
李科斌;李晓杰;闫鸿浩;王小红
【期刊名称】《兵工学报》
【年(卷),期】2017(0)S1
【摘要】为解决传统商用探针的测试波形易出现间断跳跃等振荡问题,通过对外界杂电、超前空气冲击波和金属射流的抑制和消除,自行研制了一种新型连续电阻丝探针,并设计了一种可在单次试验中对炸药爆速和水下爆炸近场参数进行连续测量的方法。
运用该方法测量得到了密度为0.927 g/cm3铵油炸药的爆速为3 406 m/s,爆压为3.418 GPa,绝热指数γ值为2.146,爆轰产物-水界面夹角为7.422°,同时获得了柱状装药的斜冲击波波阵面。
实验结果表明,该方法准确可靠,为炸药状态方程的反演计算提供了一种新的实验测量手段。
【总页数】5页(P108-112)
【关键词】爆炸力学;水下爆炸;电阻丝探针;斜冲击波;状态方程
【作者】李科斌;李晓杰;闫鸿浩;王小红
【作者单位】大连理工大学工程力学系;大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】O38
【相关文献】
1.一种新型水下爆炸冲击等效加载实验方法 [J], 杨一方;郭锐;刘萌萌;刘荣忠
2.一种新型多功能电参数测量仪表的设计 [J], 曹红;王耀庭
3.一种测量金属电爆炸过程中电导率的新方法 [J], 蒋吉昊;王桂吉;杨宇
4.一种基于IMU水下航行器发射出管运动参数测量方法及应用 [J], 梁奇兵;吴飞;施黎明;张平;赵海潇;
5.一种基于IMU水下航行器发射出管运动参数测量方法及应用 [J], 梁奇兵;吴飞;施黎明;张平;赵海潇
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水下钻孔爆破的爆炸冲击波测试与分析柯松林;李琳娜;司剑峰;钟冬望【摘要】Taking underwater reef blasting in Gulei sea channel of Xiamen Port as an exam-ple,the forming characteristic of shock wave in water for underwater drilling blasting is ana-lyzed. By field monitoring,the pressure of shock in water for different distances is attained,the major parameter,such as pressure amplitude and positive action time,and the propagation at-tenuation rule of shock in water are researched in this paper. The result can be helpful for engi-neering design and construction and environmental safety assessment.%以厦门港古雷航道水下炸礁为例，分析了水下钻孔爆破的水击波形成特征，并通过爆破区的水中冲击波压力监测，实测了不同距离处的水击波压力大小和变化规律，研究了水中冲击波压力幅值、正压作用时间等作用特性，得到了水击波传播衰减公式。
研究成果对指导工程设计施工和环境安全评估具有参考意义。
【期刊名称】《中国工程科学》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】4页(P103-106)【关键词】水下钻孔爆破;水中冲击波;压力特性【作者】柯松林;李琳娜;司剑峰;钟冬望【作者单位】中铁港航工程局集团有限公司，广州510800;武汉科技大学理学院，武汉430065;武汉科技大学理学院，武汉430065;武汉科技大学理学院，武汉430065【正文语种】中文【中图分类】TD2351 前言随着我国近几年对外经济贸易的快速发展，许多巨轮深水码头不断投入建设，致使水下钻孔爆破工程规模越来越大，港池越炸越深，爆破区离岸越来越远，对爆破设计、施工及安全不断提出新的要求。
水下爆炸冲击波测试系统传感器及仪器
水下爆炸冲击波测试系统可测试火工品水下爆炸产生的冲击波超压，
用于计算火工品水下爆炸能量。
水下爆炸的主要能量为冲击波能，可通过测
试水下爆炸冲击波峰值压力来获得。
系统设计用于在不能使用特劳茨方法和
弹道臼炮方法的情况下评估火工品的工作能力，与其他方法相比，水下爆炸
测试能获得更可靠的结果（水下爆炸；冲击波超压；爆炸能量；）。
水下爆炸主要研究对象为球形药包在水中爆炸产生的冲击波，系统地研究
冲击波的形成、传播和衰减规律，建立起一套相应的理论和计算公式，以及
分析冲击波对水中目标的破坏效应。
水下爆炸广泛的应用于民用建设，如桥梁，港口，水下建筑物的岩石基础，以及岛礁爆破开挖建设等（冲击波超压；爆炸能量；水下爆炸；）。
系统由三部分组成：防水高频压力传感器，数据采集单元和操作软件。
将
待测火工品和1个或2个专门设计的压力传感器按特定距离和深度放置于水下。
样品爆炸后，压力传感器的信号通过高速数据采集系统获得并进行分析
处理。
系统通过记录的p(t)曲线关系评价爆炸参数。
测试系统可通过已知参
数的火工品的来标定（水下爆炸；爆炸能量；冲击波超压；）。
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定深炸弹爆炸信号声源级测量与数据分析作者：邹伟仁赵秋茁来源：《声学与电子工程》2021年第03期摘要在海洋声传播调查中，为更加准确测量定深炸弹水下爆炸声源，校准声源级，减小爆炸声源级对声传播损失计算的影响，文章介绍了声源级测量中根据单个水听器接收的信号计算接收距离的方法，该方法在海流较大时，距离计算更简单可靠，并且分析了爆炸信号激波与第一气泡脉冲的声能量关系在500～4000 Hz呈线性递减的关系，可为海上声源级测量提供一定参考。
关键词海洋调查；声传播；爆炸信号；声源级测量；声能量在海洋声学调查中，声传播损失的测量是必不可少的一项重要内容，得到作业海区的声传播的特征有利于己方舰艇探测敌方，以及寻求己方声隐蔽。
在声传播损失调查中，一般采用单船作业方式，利用浮标或潜标接收投放炸弹水下爆炸产生的爆炸信号[1]。
定深炸弹的声源级采取类似方法测量，采用小艇投放定深炸弹，作业船尾舷边布放信号接收水听器，爆炸与接收位置的水平距离可以利用小艇与舷边水听器布放点的GPS坐标计算。
在这种水平距离的计算中，爆炸点的位置等效小艇的GPS坐标位置，接收水听器的位置等效船舷边布放点的GPS坐标位置，这种等效位置在海流较大时会产生一定距离计算误差。
本文介绍基于单水听器接收的定深炸弹爆炸信号计算爆炸点与接收点距离的方法，可为海洋调查提供一定的参考。
同时也分析了爆炸信号激波与第一气泡脉冲的声能量关系。
1声源级测量实施方法1.1海域的选择测量区域选择水深>1000 m的开阔海域，测量时海况要求不大于2级，实施示意图见图1。
为准确测量爆炸信号的声源级，一般需要选择深度较大且海流较小的海域，在间隔水听器10 cm处设置一个温深测量仪（Temperature-Depth data logger，TD）传感器，可以在整个测量过程中记录水听器的深度信息。
海深较大时可减少海底反射对源级测量的影响。
在实际测量过程中，定深炸弹投掷出去距离小艇2～3 m，同时因为海流的作用，水听器不在布放船舷边点的垂直布放位置，而在水平方向偏离船舷边布放点。
实验二. 爆轰波波速测量一实验名称：爆轰波波速测量二实验目的：1练习扫描高速摄影机的操作﹑使用。
2掌握扫描摄影原理及摄影参数选择。
3掌握测量一维运动速度的方法。
三实验内容：用高压放电产生的电火花引爆导爆管，用高速扫描摄影机拍摄爆轰波发光前沿的轨迹，由此计算出爆轰波波速。
四实验设备：冲击大电流装置、同步高压脉冲发生器、ＣΦＰ高速扫描摄影机等五实验步骤：１．使ＣΦＰ转镜高速扫描摄影机工作在扫描状态并将摄影箱调水平。
２．确定传感器角度。
具体作法：将高压同步脉冲发生器的输出电缆接至火花板两端，在预定的转镜转速下运行ＣΦＰ相机。
在黑暗中观察摄影箱的观察窗口是否能看到电火花，若观察不到，调整传感器的角度直至电火花的位置合适为止。
操作ＣΦＰ相机方法见附录。
３．在铅垂方向上固定导爆管。
４．将冲击大电流装置的负载端分别接上一段漆包线，端部绞在一起，用剪刀剪去一段，露出金属部分，插入导爆管的一端约4cm处.。
５．摄影箱调焦。
取下电磁快门，转动转镜，先用狭缝部件的光孔调节视场，对导爆管调焦。
然后换成狭缝，微调摄影箱使狭缝与导爆管重合。
调节狭缝的位置使焦平面上观察到清晰的狭缝及物象。
检查摄影箱是否水平，调至水平状态。
６．装上电磁快门，安装胶卷，关灯，全部人员撤出放电室。
７．相机控制部分准备工作，按预定扫描速度（７５０米／秒）设置拍摄时的转镜周期（4000微秒）﹑快门开启时转镜周期（5000微秒），高压同步脉冲发生器高压充至10－15kv。
操作ＣΦＰ相机方法见附录。
８．操作冲击大电流装置。
隔离间隙的距离调至１．５mm左右。
待充至预定电压（３kv）,停止充电。
９．启动高速摄影机，缓慢向右旋转电机转速旋钮，使转镜转速逐渐增加，到达预置值时，显示静止，高压触发脉冲使冲击大电流装置放电，引爆导爆管，拍摄完毕。
１０．进入放电室，用放电杆放电，卸下胶卷并冲洗。
１１．拍摄标尺静止象。
在导爆管近处、铅垂方向上固定钢板尺，用狭缝部件的光孔调节视场，使钢板尺的像位于中部。
第２６卷 第３期２０１１年６月实 验 力 学ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＸＰＥＲＩＭＥＮＴＡＬ ＭＥＣＨＡＮＩＣＳＶｏｌ．２６ Ｎｏ．３Ｊｕｎ．２０１１文章编号：１００１－４８８８（２０１１）０３－０２９７－０６低能量导爆索水下爆炸冲击波特性实验研究＊贾虎１，２，沈兆武１（１．中国科学技术大学近代力学系，安徽合肥２３００２７；２．南阳师范学院土木建筑工程学院，河南南阳４７３０６１）摘要：为了获得低能量导爆索水下爆炸冲击波特性，在水下爆炸试验容器中对复合铝纤维爆炸索进行水下爆炸实验。
采用ＰＣＢ压电型传感器测量水中爆炸冲击波压力脉冲，获得了复合铝纤维爆炸索冲击波压力峰值，计算了其冲击波比能和高压区冲击波比能。
研究结果表明：复合铝纤维爆炸索冲击波能量的输出主要集中在特征时间内的高压区，占到冲击波比能的８４％。
通过复合铝纤维爆炸索水下爆炸冲击波特性的研究，为其下一步的推广应用奠定了基础。
关键词：复合铝纤维爆炸索；水下爆炸；冲击波特性；冲击波比能中图分类号：ＴＱ５６５＋．４ 文献标识码：Ａ０ 引言目前常规导爆索发展已经趋于完善，但是作为传递爆轰的爆破元件，越来越多的情况下不需要导爆索有高能量的爆轰输出（比如煤矿、气井等工作环境），因此，人们越来越倾向于低能量导爆索的研究。
复合铝纤维爆炸索作为一种新型的低能量导爆索，由于其侧向约束力强，药芯密度高，装药均匀，线装药密度低，爆速稳定，质量有保证，因此具有十分广泛的发展前景［１］。
我们可以定性的对复合铝纤维爆炸索爆炸能量进行研究，但目前尚未见到针对其能量研究的相关国内外文献。
含能材料的爆炸能量无疑是工程爆破、兵器装药结构设计的主要根据之一，国内外测定含能材料的爆炸能量一直采用铅柱法、臼炮法等传统方法，用这些方法精确测定含能材料的能量很难，只能对不同含能材料的爆炸威力进行相对比较，而无法进行定量分析［２］。
而采用水下爆炸法则具有精确度高、操作方便等优点。
水下爆炸能量测试始于第二次世界大战时期，库尔（Ｃｏｌｅ）等人系统研究了水下冲击波能量传播规律［３］。
爆轰波与水下冲击波连续测量方法
爆轰是十分复杂的化学、物理和力学过程,爆轰过程的高速、高压、高温给爆轰参数的测量带来困难,尤其水中爆炸时引起的物理现象更是复杂且难以准确定量描述的,所以实验和测量技术在爆轰物理研究中的重要作用是显而易见的。
连续测量方法有着其独特的优越性,在爆轰波与水下冲击波速度的连续测量中有着非常好的应用前景。
本文以现有的爆轰波连续测量方法为基础,研究了测量爆轰波与水下冲击波速度的连续压导探针,这种连续压导探针实现了在一次实验中就可以连续测量爆轰波与水下冲击波的传播过程,而且克服了其它连续测量探针的一些缺点。
主要研究内容如下：1、根据现有的爆速连续测量方法,基于HanditrapⅡ连续爆速记录仪,研制一种连续压导探针可以在一次实验中实现同时测量爆轰波与水下冲击波的传播速度,并且阐述了这种探针的工作原理。
该方法不仅可以测量任意位置处爆速和水下冲击波速度,还可以扩展成炸药爆压测量的方法。
2、炸药水中爆炸时,根据两种介质波阻抗的特点,会在炸药中反射冲击波或者稀疏波,而在水中必然形成冲击波。
在C-J模型下,根据爆轰波与介质相互作用关系,推导出计算炸药爆压和介质中初始参数的冲击波反射公式与等熵加卸载公式,并与水箱法与JWL状态方程对比。
3、选用黑索金与工业铵油炸药进行水下实验,对连续压导探针的可行性进行了初步探索；利用工程方法估算炸药的爆速,分析实验结果,对实测的炸药爆轰速度与计算值和文献记载数据进行对比分析,对连续压导探针的可信性进行了验证。
4、随着计算机技术的发展,数值计算成为了探讨和解决现实中各种复杂问题的重要途径,本文选用AUTODYN对黑索金和工业铵油炸药水下爆炸实验进行数值模拟,并与实验数据对比分析。
对水下冲击波的衰减与传播规律进行了初步探索。
