本發(fā)明涉及深部巖體特征科學(xué)現(xiàn)象模擬的方法，尤其涉及對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法。

背景技術(shù)：
深部地下工程涉及礦山、交通、水利水電、核廢料的深層地質(zhì)處置、國家戰(zhàn)略能源儲(chǔ)備和國家戰(zhàn)略防護(hù)工程等領(lǐng)域，事關(guān)國家安全和國計(jì)民生。超過1000米深的地下工程施工和遭受爆炸地沖擊擾動(dòng)，形成在高地應(yīng)力作用下的“一高兩擾動(dòng)”(高地應(yīng)力、開挖卸荷擾動(dòng)、爆炸地沖擊擾動(dòng))特征，出現(xiàn)的靜、動(dòng)特征科學(xué)現(xiàn)象，如分區(qū)破裂、巖爆、超低摩擦和擺形波等，現(xiàn)有巖石力學(xué)理論無法圓滿解釋，由此造成深地下工程選址與布局缺少科學(xué)依據(jù)，深部巖體工程巖爆、分區(qū)破裂及大變形帶來的災(zāi)害預(yù)測與防治困難，成為國內(nèi)外專家學(xué)者爭相研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。深部“一高兩擾動(dòng)”特征科學(xué)現(xiàn)象是亟待突破的重大科學(xué)問題。深部巖體“一高二擾動(dòng)”特點(diǎn)形成的特征科學(xué)現(xiàn)象是高度的非線性力學(xué)復(fù)雜問題，深部巖體構(gòu)造特征具有非連續(xù)、非均勻、塊系構(gòu)造和含能特點(diǎn)，是復(fù)雜的含能地質(zhì)體，變形破壞特征具有加卸載耦合、動(dòng)靜變形疊加、時(shí)空變化相關(guān)、破壞狀態(tài)劇烈的特點(diǎn)，是復(fù)雜的非線性力學(xué)問題?，F(xiàn)有的研究方法中：理論研究難以準(zhǔn)確分析，數(shù)值分析受本構(gòu)表征等影響大，現(xiàn)場測試試驗(yàn)受施工影響周期長，目前對于深部巖體缺乏有效的研究手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種能實(shí)現(xiàn)高地應(yīng)力、開挖擾動(dòng)和爆炸擾動(dòng)模擬的對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的所述方法包括如下步驟：1)深部巖體應(yīng)力及爆炸擾動(dòng)的初始計(jì)算根據(jù)深部巖體工程設(shè)定的埋深h、開挖直徑d、開挖速度V和引起爆炸擾動(dòng)的當(dāng)量為Q的地下爆炸，進(jìn)行深部巖體靜態(tài)地應(yīng)力P和等效于爆炸載荷的三角形脈沖載荷的峰值應(yīng)力Pf的計(jì)算，其中：靜態(tài)地應(yīng)力P＝ghρ，g為重力加速度，ρ為巖石密度。峰值應(yīng)力pf＝ρcυm，c為介質(zhì)縱波聲速，υm為爆炸質(zhì)點(diǎn)峰值速度，A、n為擬合系數(shù)，為比例距離，且r為爆心距，當(dāng)爆炸擾動(dòng)發(fā)生在非彈性變形區(qū)時(shí)，且所述三角形脈沖載荷上升沿時(shí)間為tr、三角形脈沖載荷的脈沖周期為t+時(shí)，存在如下關(guān)系：tr/Q1/3＝(5～15)ms/kt1/3、t+/Q1/3＝(20～40)ms/kt1/3，式中：ms為毫秒，kt為爆炸當(dāng)量；2)確定相似比尺C；3)由相似比尺C計(jì)算相對于試件的各模擬量所述模擬量包括：在所述試件上開挖模擬隧道的直徑ds、開挖速度Vs、試件的模擬靜態(tài)地應(yīng)力Psi、試件的模擬三角形脈沖載荷峰值應(yīng)力Psf和對應(yīng)于峰值應(yīng)力Psf的模擬上升沿時(shí)間tsr、模擬三角形脈沖載荷的脈沖周期ts+，且：4)對所述試件施加模擬初始壓應(yīng)力對所述試件的周側(cè)通過柔性膠囊內(nèi)液壓調(diào)整，施以靜載壓力Pj，Pj＝nPsi，(n＝3～5),加載時(shí)間持續(xù)1～2周；5)對所述試件進(jìn)行開挖卸荷的擾動(dòng)測試對施以靜載Pj的試件進(jìn)行模擬隧道直徑為ds、開挖速度為Vs的模擬隧道的模擬開挖，在模擬隧道開挖完成后，檢測隧道壁面的應(yīng)力、應(yīng)變和位移變化6)對所述試件進(jìn)行爆炸沖擊的擾動(dòng)測試通過對所述試件施加模擬上升沿時(shí)間為tsr、模擬脈沖周期為ts+的三角形脈沖載荷，以模擬爆炸沖擊載荷，以檢測三角形脈沖載荷施加后隧道壁面的應(yīng)力、應(yīng)變和位移變化。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述試件是由相似材料制成，且形狀為矩形體。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述測試試件由事先制作好的隧道實(shí)體試件預(yù)埋于對應(yīng)模具中，再用相似材料進(jìn)行澆鑄并經(jīng)固化形成。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述隧道實(shí)體試件由與開挖隧道截面相同的若干隧道薄片相互貼合形成，每一隧道薄片用模擬材料澆鑄于對應(yīng)的模具并經(jīng)后固化形成，澆鑄時(shí)在對應(yīng)模具中埋入至少相互兩根交叉的鐵絲，且使該兩根鐵絲的至少一端分別伸出模具外，致使每一隧道薄片至少有兩根外露的鐵絲。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述隧道薄片中的兩根交叉的鐵絲，基本呈十字形，且交叉點(diǎn)基本位于隧道薄片的中心。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述模擬開挖是按速度為Vs由外向內(nèi)依次拉動(dòng)隧道薄片上的外露鐵絲，使對應(yīng)隧道薄片由外向內(nèi)逐漸破碎，最終形成開挖隧道。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，對所述試件施加模擬初始壓應(yīng)力是通過應(yīng)力加載裝置實(shí)現(xiàn)的；所述應(yīng)力加載裝置包括承載架、柔性膠囊、爆炸載荷模擬發(fā)生器和液壓管；所述承載架具有矩形體形狀的空腔，矩形體形狀的巖體試件固定于該空腔中，所述柔性膠囊置于所述巖體試件的每一側(cè)面和與該側(cè)面相對的空腔腔壁之間，每一柔性膠囊上設(shè)有至少一個(gè)與液壓管連接的進(jìn)液口，高壓液體通過液壓管進(jìn)入柔性膠囊內(nèi)，對巖體試件加載，使巖體試件產(chǎn)生靜態(tài)應(yīng)力。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，所述爆炸沖擊的擾動(dòng)測試是通過爆炸載荷模擬發(fā)生裝置對試件施以三角形脈沖載荷來實(shí)現(xiàn)的；所述爆炸載荷模擬發(fā)生裝置包括加載單元和卸載單元；所述加載單元包括設(shè)有進(jìn)油口和卸油口的油缸、滑動(dòng)設(shè)置在該油缸中的活塞，所述油缸的活塞端與所述頂板或側(cè)板上的連接孔連通；所述卸載單元包括第一缸筒、第二缸筒、調(diào)節(jié)活塞、卸載活塞、調(diào)節(jié)彈簧、定位套、定位銷和定位彈簧，所述第一、第二缸筒的內(nèi)腔分別由第一圓環(huán)邊及第二圓環(huán)邊分隔，并分別分隔為相互連通的第一、第二腔及相互連通的第三、第四腔，且第二腔的腔壁設(shè)有卸油孔，第四腔的腔壁設(shè)有銷釘孔，所述第一缸筒一端連接在所述油缸的卸油口上，另一端與第二缸筒連接，使第二腔與第三腔相疊合，形成閉合的卸載活塞腔，卸載活塞滑動(dòng)設(shè)置于該卸載活塞腔中，調(diào)節(jié)彈簧穿套在卸載活塞的活塞桿上，使卸載活塞壓向第一圓環(huán)邊，卸載活塞的活塞桿穿過第二圓環(huán)邊伸入第四腔中，定位套置于第四腔中并連接在伸入至第四腔中的卸載活塞的活塞桿上，定位套外圓周側(cè)面上設(shè)有數(shù)個(gè)沿軸向分布的定位孔，定位銷置于銷釘孔中，定位彈簧穿套在定位銷上，壓制該定位銷一端伸出孔外緊抵在定位套外圓周側(cè)面上，在卸載活塞帶動(dòng)定位套軸向移動(dòng)而使定位孔移動(dòng)至定位銷位置時(shí)，定位銷嵌入該定位孔中，而使卸載活塞軸向定位，所述調(diào)節(jié)活塞滑動(dòng)設(shè)置在第一腔中，調(diào)節(jié)活塞的活塞桿穿過第一圓環(huán)邊與卸載活塞連接。所述對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的進(jìn)一步設(shè)計(jì)在于，開挖卸荷擾動(dòng)測試是通過第一、第二操作孔模擬巖體試件上模擬隧道的開挖作業(yè)，所述空腔的一垂直腔壁上設(shè)有第一操作孔，對應(yīng)該側(cè)腔壁的柔性膠囊的對應(yīng)位置上設(shè)有貫穿膠囊厚度方向的第二操作孔。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬研究深部巖體特征科學(xué)現(xiàn)象，以相似理論為理論基礎(chǔ)，科學(xué)依據(jù)強(qiáng)，“一高兩擾動(dòng)”分步驟模擬，符合實(shí)際，整個(gè)模擬研究過程思路清晰，操作方便。附圖說明圖1是本發(fā)明的對深部巖體應(yīng)力狀態(tài)及響應(yīng)的模擬測試方法的流程示意圖。圖2是三角形脈沖載荷隨時(shí)間變化的示意圖。圖3是本發(fā)明加載裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖所示加載裝置沿基座長度方向的剖視圖。圖5是爆炸載荷模擬發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是爆炸載荷模擬發(fā)生器中加載單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是爆炸載荷模擬發(fā)生器中卸載單元的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是深部巖體試件剖視圖。圖9是隧道薄片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10是由圖9所示隧道薄片組合成的隧道試件的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，承載架1，基座11，承載框12，側(cè)板13，第一操作孔134，頂板14,外側(cè)板141，連接孔1411,內(nèi)側(cè)板142,儲(chǔ)液槽1421,通孔1422，傳力薄板143,側(cè)板15，柔性膠囊2，第二操作孔20，爆炸載荷模擬發(fā)生器3，加載單元31，油缸311，進(jìn)氣口3111，卸氣口3112，活塞312，螺母313，卸載單元32，缸筒321，第一缸筒321a，第二缸筒321b，調(diào)節(jié)活塞腔3211，卸載活塞腔3212，第一卸載活塞腔3212a，第二卸載活塞腔3212b，卸載孔32121，定位套腔3213，銷釘孔32131，連通孔3219，調(diào)節(jié)活塞322，卸載活塞323，調(diào)節(jié)彈簧324，定位套325，定位銷326，定位彈簧327，液壓管4，巖體試件5,鉆具6,隧道實(shí)體試件7,隧道薄片71,鐵絲8。具體實(shí)施方式本發(fā)明的模擬測試方法是針對某一深部巖體工程設(shè)置的開挖參數(shù)并依據(jù)于相似理論做出的，其步驟可參見圖1，具體如下：1.深部巖體應(yīng)力及爆炸擾動(dòng)的初始計(jì)算該初始計(jì)算是根據(jù)深部巖體工程初步設(shè)計(jì)一些參數(shù)進(jìn)行的計(jì)算。如：一深部地下隧道工程的埋深為地下2000m，隧道直徑為Φ20m，掘進(jìn)進(jìn)尺5m/d-50m/d，假設(shè)其遭受爆炸當(dāng)量為100ktTNT的封閉地下爆炸擾動(dòng)。根據(jù)上述的這些設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行如下靜態(tài)地應(yīng)力和峰值應(yīng)力的計(jì)算。a.靜態(tài)地應(yīng)力P初始計(jì)算試件的靜態(tài)地應(yīng)力可模擬為垂直方向主應(yīng)力P1、平行于開挖方向的水平方向主應(yīng)力P2和垂直于開挖方向的水平方向主應(yīng)力P3。每一方向的靜態(tài)地應(yīng)力可由式(1)計(jì)算Pi＝ghρ(1)其中，i＝1,2,3,分別表示垂直方向、與開挖方向平行的水平方向、與開挖方向垂直的水平方向；g為重力加速度，h為工程埋深，ρ為為巖石密度。則該深部地下隧道的靜態(tài)地應(yīng)力約為P＝52MPa。b.爆炸擾動(dòng)初始計(jì)算爆炸載荷對深部巖體的作用可等效為如圖2所示的三角形脈沖載荷，該脈沖載荷的峰值應(yīng)力Pf，形成峰值應(yīng)力Pf的上升沿時(shí)間為tr，脈沖周期為t+。本次開挖的區(qū)域?yàn)榛◢弾r區(qū)域，因此設(shè)定爆炸發(fā)生在非彈性變形區(qū)。而當(dāng)爆炸發(fā)生在非彈性變形區(qū)時(shí)，三角形脈沖載荷的上升沿時(shí)間tr和脈沖周期t+與引起爆炸擾動(dòng)的地面爆炸當(dāng)量為Q存在如下關(guān)系：tr/Q1/3≈(5～15)ms/kt1/3(2)t+/Q1/3＝(20～40)ms/kt1/3(3)同時(shí)爆炸質(zhì)點(diǎn)的速度υm，其中A為擬合系數(shù)，對于花崗巖，A＝0.19，為換算距離，其中r為爆心距則峰值應(yīng)力pf＝ρcυm(6)其中c為介質(zhì)聲速，對于花崗巖的聲速c＝5000m/s，ρ為巖石密度根據(jù)公式(2)和(3)可得：tr≈(23～70)ms/kt1/3，t+≈(93～186)ms/kt1/3；為簡便計(jì)算?。簍r≈50ms，t+≈150ms；當(dāng)Q＝100kt，則Q3/1＝4.64，對于r＝2000m的爆心距，根據(jù)公式(4)和(5)可得：υm≈0.19/0.451.6＝0.68m/s，由(6)式可得峰值應(yīng)力Pf＝8.8MPa，由此可得得地下工程承受的是上升沿時(shí)間50ms、脈沖周期時(shí)間150ms、峰值應(yīng)力8.8MPa的三角脈沖載荷。2.選取相似比尺相似比尺根據(jù)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)選取，一般根據(jù)模擬原型的尺度和實(shí)驗(yàn)室能夠承載的模擬試件尺寸來確定，沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施例中，需要模擬地下開挖，取實(shí)際最大開挖直徑20m，則實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開挖模型尺寸200mm比較合適，因此取相似比尺為C＝1:100。3.由相似比尺C計(jì)算相對于試件的各模擬量由相似比尺C＝1:100可得對試件的模擬開挖速度V＝0.5～5m/d；對試件所施加的模擬靜態(tài)地應(yīng)力約為52MPa/C＝0.52MPa，考慮到模型試驗(yàn)地應(yīng)力加載的加速蠕變，試驗(yàn)需要的靜載設(shè)置為實(shí)際載荷的3倍，即模擬靜態(tài)地應(yīng)力最高取為1.5MPa。對試件所施加的模擬三角載荷峰值為8.8MPa/C＝0.088MPa，上升沿時(shí)間為50ms/C＝5ms，正壓時(shí)間為150ms/C＝15ms。試件制作成矩形體形，用已公開了相似材料制作，例如公開號為201410591283.1的相似材料制作。為了便于模擬開挖，測試試件由事先制作好的隧道實(shí)體試件7預(yù)埋于測試試件的對應(yīng)模具中，再用相似材料進(jìn)行澆鑄并經(jīng)固化形成，如圖8。而隧道實(shí)體試件由與開挖隧道截面相同的若干隧道薄片71相互貼合形成，每一隧道薄片用模擬材料澆鑄于對應(yīng)的模具并經(jīng)后固化形成，澆鑄時(shí)在對應(yīng)模具中埋入至少相互兩根十字形交叉的鐵絲8，且交叉點(diǎn)基本位于隧道薄片71的中心，同時(shí)該兩根鐵絲8的至少一端分別伸出模具外，致使每一隧道薄片至少有兩根外露的鐵絲8，如圖9、10。4.施加靜態(tài)地應(yīng)力上述制作好的試件放置于如圖3所示的加載裝置上，加載是通過對置于矩形體形試件六個(gè)面上的柔性膠囊內(nèi)加高油壓實(shí)現(xiàn)的。加載前，各膠囊預(yù)抽真空，初期加載時(shí)，液壓系統(tǒng)緩慢注油，待膠囊膨脹與試件充分接觸后，逐步增加壓力至預(yù)設(shè)壓力。由于內(nèi)摩擦作用，地應(yīng)力加載時(shí)間一般需持續(xù)1～2周，使用壓力傳感器測量試件內(nèi)部應(yīng)力，當(dāng)內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到預(yù)設(shè)水平，保持膠囊處壓力邊界不變。5.施加開挖卸荷擾動(dòng)當(dāng)試件內(nèi)地應(yīng)力達(dá)到預(yù)計(jì)水平后，模擬開挖作業(yè)，為了便于模擬深部巖體的隧道開挖狀態(tài)，在形成上述承載架1中的空腔的一垂直腔壁上設(shè)有第一操作孔134，對應(yīng)該側(cè)腔壁的柔性膠囊2的對應(yīng)位置上設(shè)有貫穿膠囊厚2度方向的第二操作孔20，這樣模擬的開挖工具，例如鉆具6可通過第一操作孔134、第二操作孔20對巖體試件5進(jìn)行模擬隧道的開挖，開挖作業(yè)速度5-10mm/h使巖體試5產(chǎn)生開挖卸載的應(yīng)力狀態(tài)，以模擬開挖卸載擾動(dòng)。開挖的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式是，按設(shè)定的開挖作業(yè)速度5-10mm/h，通過上述承載架1中的空腔的一垂直腔壁上設(shè)有第一操作孔134和第二操作孔20進(jìn)行操作，由外到內(nèi)依次拉動(dòng)形成挖試件2的若干隧道薄片上的外露鐵絲3，隧道薄片由外向內(nèi)逐漸破碎，形成開挖隧道。這是因?yàn)樗淼缹?shí)體試件2和深部巖體試件1先后固化，兩者的固化時(shí)間不相同，使預(yù)埋于巖體試件1中的隧道實(shí)體試件2與巖體試件1之間粘貼強(qiáng)度較低，存在一定的邊界，加之模擬材料一般為低強(qiáng)度的脆性材料，并制成薄片結(jié)構(gòu)，當(dāng)拉動(dòng)埋設(shè)隧道薄片21中的鐵絲3，其脆弱的結(jié)構(gòu)很容易被破壞，本發(fā)明利用上述材料、結(jié)構(gòu)及工藝形成的特點(diǎn)，方便省事地模擬工程開挖過程。形成模擬隧道后，在隧道內(nèi)布設(shè)對應(yīng)的傳感器等檢測設(shè)備，檢測隧道壁面的應(yīng)力、應(yīng)變和位移變化。6.施加爆炸地沖擊擾動(dòng)上述步驟完成后使用爆炸載荷模擬發(fā)生裝置在試件上方施加模擬爆炸載荷，載荷進(jìn)入試件，作用在步驟4中開挖的隧道上，以模擬爆炸地沖擊擾動(dòng)對深部工事的影響。具體的一種模擬深部巖體受力狀態(tài)的加載裝置，如圖3，該加載裝置主要由承載架1、柔性膠囊2、爆炸載荷模擬發(fā)生器3和液壓管4組成。承載架1具有用于容納矩形體形狀的巖體試件5的空腔，巖體試件5置于空腔中，在該巖體試件5的每一側(cè)面和與該側(cè)面相對的空腔腔壁之間放置柔性膠囊2，每一柔性膠囊2上設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)管21，從液壓站引入的高壓油通過導(dǎo)管21進(jìn)入柔性膠囊內(nèi)，高壓油通過柔性膠囊加載到巖體試件5的六個(gè)側(cè)面上，使巖體試件產(chǎn)生模擬的高地應(yīng)力的應(yīng)力狀態(tài)，參見圖4。爆炸載荷模擬發(fā)生器3設(shè)置在組成上述承載架1的空腔的頂面腔壁的外側(cè)(也可設(shè)置在側(cè)面腔壁的外側(cè))，該發(fā)生器將產(chǎn)生三角形液壓脈沖載荷，該液壓脈沖載荷通過腔壁傳導(dǎo)至并柔性膠囊2上，經(jīng)柔性膠囊2加載的到巖體試件5上，用以模擬爆炸擾動(dòng)，使巖體試件5內(nèi)產(chǎn)生爆炸地?cái)_動(dòng)的應(yīng)力狀態(tài)，通過隧道內(nèi)布設(shè)的對應(yīng)傳感器等檢測設(shè)備，對隧道壁面的應(yīng)力、應(yīng)變和位移變化進(jìn)行檢測，從而得到爆炸地?cái)_動(dòng)的應(yīng)力狀態(tài)。爆炸載荷模擬發(fā)生器3主要有加載單31和卸載單元32組成，參見圖5。如圖6，加載單元31包括螺母313、活塞312和設(shè)有進(jìn)氣口和卸氣口的油缸311，活塞312滑動(dòng)設(shè)置在油缸311中，且該活塞的活塞桿伸出所述油缸外旋接所述螺母313，螺母313旋接于活塞桿的位置與活塞312的運(yùn)動(dòng)行程直接關(guān)聯(lián)，活塞的行程被限定在螺母與油缸之間的間距內(nèi)。在對應(yīng)于油缸311活塞桿一端的兩周向位置上分別設(shè)有沿徑向分布的一對進(jìn)氣口3111和一對卸氣口3112，而油缸311的活塞端與外側(cè)板141上的連接孔1411連通。如圖7，卸載單元32包括缸筒321、調(diào)節(jié)活塞322、卸載活塞323、調(diào)節(jié)彈簧324、定位套325、定位銷326和定位彈簧327。缸筒321沿軸向依次設(shè)有相互連通的調(diào)節(jié)活塞腔3211、卸載活塞腔3212和定位套腔3213，且卸載活塞腔3212和定位套腔3213的周向腔壁上分別設(shè)有卸載孔32121和銷釘孔32131，調(diào)節(jié)活塞腔3211的開口端連接在油缸311的卸氣口3112上，調(diào)節(jié)活塞323、卸載活塞324和定位套分別置于調(diào)節(jié)活塞腔、卸載活塞腔和定位套腔中，且調(diào)節(jié)活塞322的活塞桿伸入到卸載活塞腔3212與卸載活塞323連接，調(diào)節(jié)彈簧324穿套在卸載活塞323的活塞桿上，其一端抵觸在卸載活塞323上，另一端抵觸在卸載活塞腔3212的腔壁上，將卸載活塞323壓向調(diào)節(jié)活塞腔和卸載活塞腔之間的連通孔3219；卸載活塞的活塞桿伸入到定位套腔中，定位套325連接在伸入至該腔中的卸載活塞323的活塞桿上，定位彈簧327和定位銷326置于銷釘孔32131中，銷釘孔32131對應(yīng)于外側(cè)一端設(shè)有內(nèi)螺紋，一螺釘旋接在銷釘孔32131的外側(cè)端，且端部壓觸在定位彈簧的一端，定位彈簧327的另一端推壓定位銷，使定位銷一端壓觸在定位套外圓周側(cè)面上，在卸載活塞帶動(dòng)定位套軸向移動(dòng)而使定位孔移動(dòng)至定位銷位置時(shí)，定位銷嵌入該定位孔中，而使卸載活塞軸向定位。上述爆炸載荷模擬發(fā)生器3通過油缸311上的進(jìn)氣口3111與壓縮空氣站(未畫出)相連，壓縮空氣站在瞬間向爆炸載荷模擬發(fā)生器3提供高壓氣，該高壓氣通過管道由進(jìn)氣口3111進(jìn)入油缸311中，活塞312受高壓氣流沖擊快速向下運(yùn)動(dòng)，以移動(dòng)所需時(shí)間為t升的一段行程，此間對油缸311及與該油缸連通的儲(chǔ)液腔1421中的液體形成不斷增加的壓力，直至峰值Pf，而液體的不可壓縮特性，將所受到壓力反作用于活塞312，使活塞312向上運(yùn)動(dòng)，而使活塞上部的空氣受到壓縮，氣壓加大，當(dāng)壓力大于調(diào)節(jié)彈簧324施加在卸載活塞323上的壓力時(shí)，卸載活塞323向右運(yùn)動(dòng)，不再壓觸在連通孔3219上，連通孔3219被打開，高壓氣體從連通孔3219中泄出，而隨卸載活塞323同時(shí)向右側(cè)運(yùn)動(dòng)的定位套，其上定位孔在移動(dòng)到定位銷位置時(shí)，定位銷嵌入該定位孔328中，使卸載活塞被軸向定位，連通孔3219保持打開狀態(tài)，高壓氣體將全部從該連通孔中泄出，氣體的作用力在t降時(shí)間段內(nèi)由峰值Pf減弱至零，至此形成一個(gè)峰值壓力為Pf的動(dòng)態(tài)三角形液壓脈沖載荷，請參見圖6，用以模擬爆炸地沖擊擾動(dòng)。該液壓脈沖載荷通過形成儲(chǔ)液腔的儲(chǔ)液槽槽底均布的通孔1422而作用于傳力薄板143上，傳力薄板143將該液壓脈沖載荷的震動(dòng)波經(jīng)柔性膠囊2傳遞到試件5上。如圖2，由爆炸載荷模擬發(fā)生器3形成的三角形液壓脈沖載荷，其峰值壓力Pf是可以調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)活塞312的運(yùn)動(dòng)行程來實(shí)現(xiàn)，而該行程的調(diào)節(jié)的是通過調(diào)節(jié)螺母313在活塞312的活塞桿上的位置來實(shí)現(xiàn)的。螺母313在活塞桿上的不同位置，形成與油缸缸壁不同的間距，從而限制了活塞312的不同運(yùn)動(dòng)行程，因此本發(fā)明中的爆炸載荷模擬發(fā)生器對峰值壓力Pf的調(diào)節(jié)是十分方便的。