本發(fā)明涉及水下爆炸環(huán)境模擬裝置，具體涉及一種模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備。
背景技術(shù)：
1、水下爆炸原型試驗(yàn)雖然能夠獲得最真實(shí)的結(jié)果和數(shù)據(jù)，但存在成本高、難度大、準(zhǔn)備周期長(zhǎng)、獲得數(shù)據(jù)有限等問題。因此，開展實(shí)驗(yàn)室模擬研究是十分必要的，既是一種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充手段，也是開展實(shí)驗(yàn)研究的主要手段。
2、目前，水下爆炸載荷模擬裝置眾多，以沖擊波載荷為主，但結(jié)構(gòu)上大多為一體化的模擬裝置，往往只能進(jìn)行單一場(chǎng)景，甚至是單一載荷的模擬，如深水沖擊波、淺水波浪等，使水下環(huán)境模擬裝置的使用效率不高；而且，一體化的模擬裝置制作難度大、成本高，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境的模擬。
3、針對(duì)現(xiàn)有水下爆炸環(huán)境模擬裝置存在的模擬環(huán)境單一、模擬載荷單一、成本較高等問題，現(xiàn)亟需一種能夠進(jìn)行多場(chǎng)景環(huán)境模擬且節(jié)約成本的模擬裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，以解決現(xiàn)有的水下爆炸環(huán)境模擬裝置模擬環(huán)境單一、模擬載荷單一且成本較高的技術(shù)問題。
2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特殊之處在于：包括水箱、淺水爆炸環(huán)境模擬模塊、深水爆炸環(huán)境模擬模塊以及波浪效應(yīng)爆炸環(huán)境模擬模塊；
3、所述水箱包括底板、側(cè)板以及鋼化玻璃板；所述側(cè)板和鋼化玻璃板均位于底板上面，且圍繞底板四周邊緣設(shè)置，在底板、側(cè)板以及鋼化玻璃板之間形成環(huán)境模擬腔；所述側(cè)板上設(shè)有光窗；所述光窗內(nèi)側(cè)設(shè)有封板；所述封板與側(cè)板可拆卸連接；
4、所述淺水爆炸環(huán)境模擬模塊或深水爆炸環(huán)境模擬模塊或波浪效應(yīng)爆炸環(huán)境模擬模塊與水箱可拆卸連接，分別用于模擬淺水爆炸環(huán)境、深水爆炸環(huán)境或波浪效應(yīng)爆炸環(huán)境。
5、進(jìn)一步地，所述淺水爆炸環(huán)境模擬模塊包括第一海底介質(zhì)模型、陸坡模型、爆源裝置以及起爆控制器；
6、所述第一海底介質(zhì)模型和陸坡模型并排連續(xù)設(shè)置于環(huán)境模擬腔內(nèi)，第一海底介質(zhì)模型用于模擬海底介質(zhì)，陸坡模型用于模擬海岸以及海岸與海底之間的斜坡；
7、所述爆源裝置可拆卸連接在第一海底介質(zhì)模型上，并與位于環(huán)境模擬腔外的所述起爆控制器連接。
8、進(jìn)一步地，所述淺水爆炸環(huán)境模擬模塊還包括防波結(jié)構(gòu)；
9、所述防波結(jié)構(gòu)設(shè)置于陸坡模型中斜坡的上端處，并與陸坡模型可拆卸連接，用于模擬海岸邊的防護(hù)結(jié)構(gòu)；
10、所述第一海底介質(zhì)模型包括軟巖、硬巖、混凝土、軟泥和\或沉積材料。
11、進(jìn)一步地，所述深水爆炸環(huán)境模擬模塊包括蓋板、加壓裝置、爆源裝置以及起爆控制器；
12、所述蓋板蓋裝在水箱上方，其四周與所述側(cè)板以及鋼化玻璃板可拆卸密封連接；
13、所述加壓裝置設(shè)置在水箱外，其輸出端與蓋板可拆卸連接，并與環(huán)境模擬腔連通，用于向環(huán)境模擬腔加壓，以模擬深水水壓；
14、所述爆源裝置可拆卸連接在蓋板底部，且伸入環(huán)境模擬腔內(nèi)，并與位于環(huán)境模擬腔外的所述起爆控制器連接。
15、進(jìn)一步地，所述深水爆炸環(huán)境模擬模塊還包括深水結(jié)構(gòu)物；
16、所述深水結(jié)構(gòu)物位于環(huán)境模擬腔內(nèi)，并與側(cè)板可拆卸連接，用于模擬海底的結(jié)構(gòu)物。
17、進(jìn)一步地，所述蓋板的頂部設(shè)有第一轉(zhuǎn)接頭和第二轉(zhuǎn)接頭；
18、所述第一轉(zhuǎn)接頭用于實(shí)現(xiàn)爆源裝置與起爆控制器的可拆卸連接；
19、所述第二轉(zhuǎn)接頭用于實(shí)現(xiàn)加壓裝置輸出端與蓋板的可拆卸連接。
20、進(jìn)一步地，所述波浪效應(yīng)爆炸環(huán)境模擬模塊包括第二海底介質(zhì)模型、消波模塊、波浪激勵(lì)柱塞、滑軌底座、l型支撐吊臂、氣動(dòng)活塞以及氣泵；
21、所述第二海底介質(zhì)模型設(shè)置于環(huán)境模擬腔內(nèi)，且放置于底板上；
22、所述消波模塊設(shè)置于底板上且，其外側(cè)與側(cè)板貼合，其內(nèi)側(cè)與第二海底介質(zhì)模型連接，用于消除邊界反射波；
23、所述滑軌底座設(shè)置在水箱外側(cè)；
24、所述l型支撐吊臂包括橫桿和豎桿；所述豎桿位于水箱外側(cè)，其下端與滑軌底座可滑動(dòng)連接；所述橫桿一端與豎桿上端連接，另一端懸置在環(huán)境模擬腔上方；所述橫桿上設(shè)有滑軌；
25、所述氣動(dòng)活塞的氣缸通過滑塊與滑軌可滑動(dòng)連接，其活塞向下并連接波浪激勵(lì)柱塞；
26、所述氣泵設(shè)置于水箱外，并與氣動(dòng)活塞連接，用于帶動(dòng)波浪激勵(lì)柱塞上下運(yùn)動(dòng)，在水面產(chǎn)生波浪。
27、進(jìn)一步地，所述滑軌底座與水箱的側(cè)板可拆卸連接。
28、進(jìn)一步地，所述消波模塊包括消波沙灘、消波網(wǎng)和\或消波結(jié)構(gòu)；
29、所述第二海底介質(zhì)模型包括軟巖、硬巖、混凝土、軟泥和\或沉積材料。
30、進(jìn)一步地，所述底板、側(cè)板以及鋼化玻璃板邊緣均設(shè)有可擴(kuò)展連接結(jié)構(gòu)；
31、所述封板與側(cè)板之間設(shè)有橡膠圈；
32、所述側(cè)板外側(cè)設(shè)有加強(qiáng)筋。
33、本發(fā)明的有益效果：
34、1、本發(fā)明將水下爆炸實(shí)驗(yàn)環(huán)境裝置構(gòu)建模塊化，以水箱為基礎(chǔ)構(gòu)建淺水爆炸環(huán)境模擬模塊、深水爆炸環(huán)境模擬模塊、波浪效應(yīng)環(huán)境模擬模塊，提供了不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，降低了大型復(fù)雜模型的制作難度，避免了一體化模擬裝置的制作難題，可模擬不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提高了爆炸環(huán)境模擬裝置的使用效率和適用性。
35、2、本發(fā)明提供的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備中各個(gè)模塊及結(jié)構(gòu)單獨(dú)成型制作，受其他模塊及結(jié)構(gòu)影響較小，可建立接近真實(shí)環(huán)境、較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型，且針對(duì)不同結(jié)構(gòu)更換方便。
36、3、本發(fā)明中的消波結(jié)構(gòu)模塊化，即形成消波模塊，一方面方便結(jié)構(gòu)的制作，可以制作不同結(jié)構(gòu)、不同材料的消波結(jié)構(gòu)；另一方面方便不同消波模塊的更換。
37、4、本發(fā)明還在側(cè)板上設(shè)置了光窗，同時(shí)還設(shè)置了光滑玻璃板，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)軌颢@取更多的圖像數(shù)據(jù)。
38、5、本發(fā)明在底板、側(cè)板以及鋼化玻璃板邊緣均設(shè)有可擴(kuò)展連接結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)中可根據(jù)需求采用拼裝方式增大或減小水箱的整體尺寸，使得該水箱具有可擴(kuò)展性，對(duì)應(yīng)的淺水爆炸環(huán)境模擬模塊、深水爆炸環(huán)境模擬模塊、波浪效應(yīng)環(huán)境模擬模塊只需增加數(shù)量即可，提高了廣闊水域模擬能力。
1.一種模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：包括水箱(1)、淺水爆炸環(huán)境模擬模塊(10)、深水爆炸環(huán)境模擬模塊(20)以及波浪效應(yīng)爆炸環(huán)境模擬模塊(30)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述淺水爆炸環(huán)境模擬模塊(10)包括第一海底介質(zhì)模型(11)、陸坡模型(12)、爆源裝置(7)以及起爆控制器；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述淺水爆炸環(huán)境模擬模塊(10)還包括防波結(jié)構(gòu)(13)；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述深水爆炸環(huán)境模擬模塊(20)包括蓋板(21)、加壓裝置(24)、爆源裝置(7)以及起爆控制器；
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述深水爆炸環(huán)境模擬模塊(20)還包括深水結(jié)構(gòu)物(25)；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述蓋板(21)的頂部設(shè)有第一轉(zhuǎn)接頭(22)和第二轉(zhuǎn)接頭(23)；
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述波浪效應(yīng)爆炸環(huán)境模擬模塊(30)包括第二海底介質(zhì)模型(31)、消波模塊(32)、波浪激勵(lì)柱塞(33)、滑軌底座(38)、l型支撐吊臂(37)、氣動(dòng)活塞(34)以及氣泵；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述滑軌底座(38)與水箱(1)的側(cè)板可拆卸連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述消波模塊(32)包括消波沙灘、消波網(wǎng)和\或消波結(jié)構(gòu)；
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的模塊化水下爆炸多場(chǎng)景環(huán)境模擬設(shè)備，其特征在于：所述底板(2)、側(cè)板以及鋼化玻璃板(5)邊緣均設(shè)有可擴(kuò)展連接結(jié)構(gòu)；