驟中，可以通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的(異形)爆炸加載頭進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和加工，即在爆炸加載頭表面設(shè)置凹進(jìn)的空腔。其中，較佳地，空腔為圓形，即空腔為圓柱形空腔。當(dāng)然，實(shí)際應(yīng)用中，也可以是矩形或其它形狀，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不作任何限制。設(shè)置的空腔尺寸和炮孔尺寸一致，各爆炸加載頭中設(shè)置的空腔深度不一。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例中，以設(shè)置的空腔為圓形為例，可以預(yù)先加工多個(gè)包含不同空腔深度但空腔直徑相同的爆炸加載頭，作為可選實(shí)施例，空腔深度，即預(yù)先設(shè)置的空腔深度梯度閾值可以分別設(shè)置為 0mm、1 mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mmn
[0038]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，炸藥爆炸是一個(gè)等熵的過(guò)程，即容放炸藥形成的空腔(爆腔)體積愈小，炸藥爆炸產(chǎn)生的爆生氣體壓力愈大，而爆腔體積愈大，炸藥爆炸產(chǎn)生的爆生氣體壓力愈小。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例中，爆炸加載頭中設(shè)置的圓柱形空腔為爆生氣體提供了作用空間，使得爆生氣體優(yōu)先作用于空腔，從而有效減小對(duì)炮孔壁面的作用，但在炸藥爆炸過(guò)程中，爆炸應(yīng)力波對(duì)炮孔壁的作用強(qiáng)度不變，基于該機(jī)理，從而可以間接地將爆炸應(yīng)力波與爆生氣體的作用效應(yīng)分別進(jìn)行研宄，達(dá)到相對(duì)獨(dú)立地研宄爆生氣體壓力對(duì)巖石破壞作用的規(guī)律。
[0040]本發(fā)明實(shí)施例中，為了獲取不同爆生氣體壓力作用效應(yīng)數(shù)據(jù)，通過(guò)在不同的爆炸加載頭中設(shè)置與炮孔尺寸相一致的空腔，各空腔截面形狀(尺寸)相一致，改變空腔在爆炸加載頭中的深度，可以模擬出爆生氣體壓力改變后，炸藥破巖效果改變，裂紋擴(kuò)展性狀改變。試驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、可重復(fù)性強(qiáng)。
[0041]步驟103，根據(jù)設(shè)置的爆炸加載頭以及試件搭載并調(diào)試用于獲取爆生氣體壓力作用效應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)；
[0042]本步驟中，建立并調(diào)試數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例中，數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)包括:激光器、擴(kuò)束鏡、第一場(chǎng)鏡、試件、爆炸加載頭、第二場(chǎng)鏡以及數(shù)碼高速攝影機(jī)，其中，
[0044]激光器、擴(kuò)束鏡、第一場(chǎng)鏡、第二場(chǎng)鏡以及數(shù)碼高速攝影機(jī)的中心點(diǎn)共軸線，即激光器的發(fā)光點(diǎn)、擴(kuò)束鏡焦點(diǎn)、第一場(chǎng)鏡焦點(diǎn)、第二場(chǎng)鏡焦點(diǎn)以及數(shù)碼高速攝影機(jī)成像點(diǎn)位于同一軸線上。
[0045]較佳地，數(shù)碼高速攝影機(jī)成像點(diǎn)與第二場(chǎng)鏡焦點(diǎn)重合。
[0046]調(diào)試用于獲取爆生氣體壓力作用效應(yīng)數(shù)據(jù)的數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)包括:
[0047]All，調(diào)節(jié)激光器、擴(kuò)束鏡以及第一場(chǎng)鏡的位置，使得激光器發(fā)出的激光(較佳地，該激光為持續(xù)穩(wěn)定高亮的光波)經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡和第一場(chǎng)鏡后，變?yōu)槠叫泄猓?br>[0048]A12，在第一場(chǎng)鏡與第二場(chǎng)鏡之間固定試件，所述試件開(kāi)設(shè)的炮孔中裝載有切縫藥包，所述炮孔利用開(kāi)設(shè)有空腔的爆炸加載頭密封；
[0049]A13，調(diào)節(jié)第二場(chǎng)鏡以及數(shù)碼高速攝影機(jī)的位置，使得平行光入射到待爆的(二維平面)試件表面，在(二維平面)試件表面發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，光束經(jīng)第二場(chǎng)鏡聚合進(jìn)入數(shù)碼高速攝影機(jī)的鏡頭。
[0050]本發(fā)明實(shí)施例中，較佳地，光束經(jīng)第二場(chǎng)鏡聚合進(jìn)入數(shù)碼高速攝影機(jī)的鏡頭的焦點(diǎn)，即數(shù)碼高速攝影機(jī)成像點(diǎn)。
[0051]本發(fā)明實(shí)施例中，搭載數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)可以按照現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行，本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)與現(xiàn)有的數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)不同的是，用于密封多個(gè)炮孔的各相應(yīng)爆炸加載頭中開(kāi)設(shè)有不同深度的空腔。
[0052]實(shí)際應(yīng)用中，調(diào)試數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)，可以首先將激光器進(jìn)行預(yù)熱，這樣，可以保證激光器的光源能夠穩(wěn)定、持續(xù)地發(fā)射出激光；接著，調(diào)整擴(kuò)束鏡的位置至水平位置，以保證激光器發(fā)射出的激光(光束)經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡擴(kuò)散后達(dá)到第一場(chǎng)鏡，變?yōu)槠叫泄馐?；最后，使透過(guò)試件的光束經(jīng)由第二場(chǎng)鏡的焦點(diǎn)匯聚到數(shù)碼高速攝影機(jī)的鏡頭接收屏幕上，在鏡頭接收屏幕上形成的最小的暗點(diǎn)即為焦點(diǎn)。
[0053]本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)改變數(shù)碼高速攝影機(jī)的拍攝記錄速度，對(duì)二維平面試件表面(即參考平面)處的光強(qiáng)變化過(guò)程進(jìn)行拍攝，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)焦散線的記錄，得到數(shù)碼焦散斑照片。
[0054]本發(fā)明實(shí)施例中，作為可選實(shí)施例，所述試件開(kāi)設(shè)的炮孔中裝載有切縫藥包，所述炮孔利用開(kāi)設(shè)有空腔的爆炸加載頭密封包括:
[0055]A21，制作切縫藥包；
[0056]本步驟中，作為可選實(shí)施例，制作的切縫藥包外徑6mm、內(nèi)徑5mm，切縫寬度1mm。較佳地，切縫藥包采用有機(jī)玻璃管加工而成，并利用微激光進(jìn)行精確切縫。
[0057]本發(fā)明實(shí)施例中，在試驗(yàn)時(shí)，可以將預(yù)先加工好的切縫藥包放入炮孔中，沿水平方向放置切縫。
[0058]關(guān)于切縫藥包的制作為公知技術(shù)，在此略去詳述。
[0059]A22，在試件開(kāi)設(shè)的炮孔中裝填制作的切縫藥包并用爆炸加載頭進(jìn)行密封。
[0060]本步驟具體包括:
[0061]A31，用硬質(zhì)透明膠封堵開(kāi)設(shè)有通透炮孔的試件一面；
[0062]本步驟中，在與炮孔深度垂直的試件一面，利用硬質(zhì)透明膠進(jìn)行封堵。
[0063]A32，在切縫管外邊緣涂抹膠水，并將切縫管沿涂抹膠水的邊緣通過(guò)炮孔粘貼在硬質(zhì)透明膠上；
[0064]本步驟中，較佳地，在切縫管外邊緣涂抹少量502膠水，將切縫管裝入炮孔中，并沿涂抹502膠水邊緣粘貼在試件一面封堵的硬質(zhì)透明膠上。
[0065]A33，利用與切縫管內(nèi)徑相匹配的桿棒，將保鮮膜導(dǎo)入切縫管中，使導(dǎo)入的保鮮膜沿切縫管內(nèi)壁伸展開(kāi)并黏在硬質(zhì)透明膠上；
[0066]本步驟中，與切縫管內(nèi)徑相匹配的桿棒尺寸可以是與切縫管內(nèi)徑相同或略小于切縫管內(nèi)徑。
[0067]本發(fā)明實(shí)施例中，在切縫管中導(dǎo)入保鮮膜是為了在后續(xù)往切縫管裝填炸藥時(shí)，裝填的炸藥從切縫管中漏出。
[0068]A34，確認(rèn)與硬質(zhì)透明膠接觸并被黏住的保鮮膜的氣密性；
[0069]本步驟中，檢查與硬質(zhì)透明膠接觸并被黏住的保鮮膜是否出現(xiàn)氣泡、褶皺等，確保保鮮膜不出現(xiàn)氣泡以及褶皺。
[0070]A35，將炮孔周邊的保鮮膜修剪齊整；
[0071]A36，在內(nèi)置有保鮮膜的切縫管中裝入炸藥，堵塞炮孔，連接引爆導(dǎo)線形成切縫藥包；
[0072]本步驟中，裝入120mg疊氮化鉛單質(zhì)炸藥或DDNP，堵塞炮孔，連接引爆導(dǎo)線。同時(shí)，接出的引爆導(dǎo)線還可以起到穩(wěn)固支撐切縫藥包的作用。
[0073]A37，在炮孔兩端分別用爆炸加載頭夾緊，爆炸加載頭中開(kāi)設(shè)的空腔與炮孔位置相對(duì)應(yīng)。
[0074]本步驟中，在炮孔兩端用爆炸加載頭夾緊，爆炸加載頭中開(kāi)設(shè)的空腔與炮孔位置相對(duì)應(yīng)，即空腔正對(duì)與炮孔，以防止后續(xù)的爆生氣體過(guò)早瀉出。
[0075]本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于試件中開(kāi)設(shè)有多個(gè)炮孔的情形，多個(gè)炮孔中裝填的切縫藥包的炸藥用量可以相同，也可以不同，每一炮孔采用具有不同深度空腔的爆炸加載頭進(jìn)行夾緊密封。
[0076]本發(fā)明實(shí)施例中，從多個(gè)切縫管中分別引出的引爆導(dǎo)線可以集成在一起，并在后續(xù)起爆設(shè)置中，可以設(shè)置起爆器，通過(guò)信號(hào)線連接引爆導(dǎo)線，從而可以控制為多個(gè)炮孔同時(shí)起爆，也可以將多個(gè)炮孔設(shè)置為依序起爆。
[0077]步驟104，啟動(dòng)數(shù)字激光動(dòng)態(tài)焦散線試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，獲取爆生氣體壓力作用效應(yīng)數(shù)據(jù)。
[0078]本步驟中，進(jìn)行試驗(yàn)，采用數(shù)碼高速攝影機(jī)拍攝試驗(yàn)畫(huà)面。本發(fā)明實(shí)施例中，作為可選實(shí)施例，設(shè)置拍攝時(shí)間間隔為10 μ So
[0079]在試驗(yàn)開(kāi)機(jī)前，可以檢查電源、地線是否接觸良好