一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法

摘要

本发明公开了一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法：步骤一、弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压试验数据的获得；步骤二、弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式的建立；步骤三、拟合弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式

说明书

技术领域

本发明涉及地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压计算技术领域，尤其涉及一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法。

背景技术

地下工程广泛应用于军事和民用建筑中，在军事方面，随着精确制导技术的发展和武器钻地能力的提高，弹药进入到地下工程中爆炸的可能性越来越高。特别是随着地铁等大型民用地下工程不断投入使用，由于这些地方流动人口密集，受到恐怖袭击和发生偶然爆炸的机率大增。研究地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压计算方法，对防护门后人员和物资的防护意义重大。

地下工程中爆炸后冲击波超压的试验是一项成熟的技术，具有完备的爆炸模拟试验方法、试验标准，同时可以简单轻松地计算出弹药爆炸后所产生的爆炸冲击波超压。然而对于在地下工程中设置有防护门的工况，弹药在防护门门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压的计算，目前还没有完备的试验方法和试验标准，更没有根据防护门设置工况，直接计算门后超压的计算方法。发明人基于现有技术中的缺陷得到了一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法，能够很好地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，提供了一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法，该发明科学合理，对弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压的计算准确度高、计算快捷、省时省力；本发明通过在地下工程防护门前不同距离处设置弹药爆炸点，同时在防护门门后两侧墙壁上设置多组传感器，每一组传感器对应一个爆炸测点，通过传感器测量每个爆炸测点的冲击波超压；然后通过爆炸模拟试验可以得到一系列不同工况条件爆炸点在门后不同测点的冲击波超压，然后通过量纲分析理论，根据爆炸模拟试验的试验参数拟合得到弹药在门前爆炸时门后爆炸冲击波超压的计算公式。

本发明提供一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法：

步骤一、弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压试验数据的获得：在地下工程防护门后两侧侧壁上均匀设置N个传感器，一个传感器对应一个爆炸测点；设地下工程爆炸点的装药量为Q、爆炸测点为A，爆炸点与防护门的距离为L，地下工程的等效直径为D，爆炸测点A与防护门的距离为X；进行爆炸模拟试验，通过传感器可以测定不同爆炸测点A处的冲击波超压；通过N组不同爆炸点不同药量的试验得到一系列试验数据；

步骤二、弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式的建立：通过步骤一中具体的爆炸模拟试验可知，爆炸测点A的冲击波超压△P与地下工程爆炸点的装药量Q，爆炸点与防护门的距离L，地下工程的等效直径D，爆炸测点A与防护门的距离X有密切的关系，其函数式为：△P=f(Q，L，D，X)，然后通过量纲分析得△P的计算公式为： ；

公式中L为爆炸距离，单位为m；Q为爆炸点装药质量，单位为㎏；△P为爆炸测点A的冲击波超压，单位为Mpa；

步骤三、拟合弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式中 的数值：将步骤一爆炸模拟试验装药量Q、爆炸点与防护门的距离L、地下工程的等效直径D、爆炸测点A与防护门距离X的具体数值代入步骤二中公式进行拟合确定出 的具体数值；

步骤四、弹药在门前爆炸时门后所产生爆炸冲击波超压的计算：将地下工程弹药爆炸点的装药量Q、爆炸点与防护门的距离L、地下工程的等效直径D、爆炸测点A与防护门的距离X具体数值和步骤三中所计算 数值代入到公式 中计算得出弹药在门前爆炸在门后爆炸测点A处爆炸冲击波超压。

其中步骤一中，不同爆炸测点A对应不同的传感器，弹药爆炸点与防护门的距离为L，不同的爆炸测点A与防护门的距离为X。

其中步骤一中，在地下工程防护门后两侧侧壁上均匀设置N个传感器，一个传感器对应一个爆炸测点；设弹药爆炸点的装药量为Q，爆炸测点为A，弹药爆炸点与防护门的距离为L，地下工程的等效直径为D，爆炸测点A与防护门的距离为X；这样做是通过传感器测定不同弹药爆炸点不同药量工况下，不同的位置测点A处的爆炸冲击波超压，为步骤三中弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式的拟合提供具体的试验数据。

其中步骤二中，通过步骤一中具体的爆炸模拟试验可知，爆炸测点A的冲击波超压△P与地下工程弹药爆炸点的装药量Q，弹药爆炸点与防护门的距离L，地下工程的等效直径D，爆炸测点A与防护门的距离X有密切的关系，其函数式为： ，然后通过量纲分析拟合出△P的计算公式为： ；这样做主要是通过量纲分析的方法得到弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压的计算表达式。

其中步骤三中，根据步骤二中的公式将步骤一中具体爆炸模拟试验中地下工程弹药爆炸点的装药量，弹药爆炸点与防护门的距离L，地下工程的等效直径D，爆炸测点A与防护门的距离X具体的数值代到 公式中计算确定 的具体数值；这样做的主要目的是通过步骤二中弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式，计算 的具体数值。

其中步骤四中，将地下工程弹药爆炸点的装药量Q，弹药爆炸点与防护门的距离L，地下工程的等效直径D，爆炸测点A与防护门的距离X具体数值和步骤三中所计算的 数值代入到公式 中计算得出弹药在门前爆炸在门后爆炸测点A所产生爆炸冲击波超压；这样做的主要目的是在地下工程弹药爆炸点的装药量 Q ，弹药爆炸点与防护门的距离L，地下工程的等效直径为D，爆炸测点A与防护门的距离X已知的条件下，步骤三中所计算的 数值代入到公式 中计算得出弹药在门前爆炸在门后爆炸测点A所产生爆炸冲击波超压。

所述本发明弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压的计算公式是通过量纲分析的方法拟合得到的。所谓量纲分析是在物理领域中建立数学模型的一种方法，是在试验的基础上利用物理定律的量纲齐次原则，确定各个物理量之间的关系。

本发明的有益效果： 本发明提供了一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法，该发明科学合理，对弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压的计算准确度高、计算快捷、省时省力；得到了弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压的计算公式，使弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压的计算变得快捷，省时省力。

附图说明

图1为本发明地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压试验的结构示意图；

图中标记：1、地下工程，2、传感器，3、防护门。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步描述，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明提供一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法：

一种地下工程防护门前爆炸门后冲击波超压的计算方法：

步骤一、弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压试验数据的获得：在地下工程1防护门3后两侧侧壁上均匀设置N个传感器2，一个传感器对应一个爆炸测点；设地下工程1爆炸点的装药量为Q、爆炸测点为A，爆炸点与防护门3的距离为L，地下工程1的等效直径为D，爆炸测点A与防护门3的距离为X；进行爆炸模拟试验，通过传感器2可以测定不同爆炸测点A处的冲击波超压；通过N组不同爆炸点不同药量的试验得到一系列试验数据；

步骤二、弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式的建立：通过步骤一中具体的爆炸模拟试验可知，爆炸测点A的冲击波超压△P与地下工程1爆炸点的装药量Q，爆炸点与防护门3的距离L，地下工程1的等效直径D，爆炸测点A与防护门3的距离X有密切的关系，其函数式为：，然后通过量纲分析得到△P的计算公式为： ；

公式中L为爆炸距离，单位为m；Q为爆炸点装药量，单位为㎏；△P为爆炸测点A的冲击波超压，单位为Mpa；

步骤三、拟合弹药在门前爆炸在门后所产生爆炸冲击波超压计算公式中的数值：根据将步骤一爆炸模拟试验装药量Q、爆炸点与防护门3的距离L、地下工程1的等效直径D、爆炸测点A与防护门3距离X的具体数值代入步骤二中公式进行拟合确定出的具体数值；

步骤四、弹药在门前爆炸时门后所产生爆炸冲击波超压的计算：将地下工程1弹药爆炸点的装药量Q、爆炸点与防护门3的距离L、地下工程1的等效直径D、爆炸测点A与防护门3的距离X具体数值和步骤三中所计算数值代入到公式 中计算得出弹药在门前爆炸在门后爆炸测点A处爆炸冲击波超压。