Page 30 - 《爆炸与冲击》2026年第4期

第 46 卷 姚术健，等： 等效模拟爆炸加载试验技术研究进展 第 4 期

落试验方法评估防雷座椅的局限性。傅耀宇等 [108] 通过设计跌落试验台，利用近似半正弦脉冲模拟爆炸
冲击载荷，分析了加速度峰值和速度与假人损伤的相关性，结果表明，跌落试验能有效模拟车辆底部爆
炸工况下防雷座椅的运动响应和假人损伤响应。

Initial peak

70
60 Superimposed peak
50
40
Stress/MPa 30

20
10
SS-85-9
0 SS-55-9
−10 SS-40-9
0 1 2 3 4
Time/ms
(a) Testing machines (b) Sleeve (d) Time history curves of hammer stress
SS-40-9 Dis SS-40-9 Vel
40 mm rubber 30 mm rubber 20 mm rubber SS-55-9 Dis SS-55-9 Vel
hammer head hammer head hammer head SS-85-9 Dis SS-85-9 Vel
10 5
Peak pressure
8 6 4 3
Displacement/mm 4 2 2 1 Velocity/(m·s −1 )

10 mm rubber 5 mm rubber Steel hammer 0 0
hammer head hammer head head
−2 −1
(c) Rubber and steel hammer heads
0 1 2 3 4
Time/ms
(e) Time history curves of hammer displacement and velocity
图 10 落锤冲击试验 [102]
Fig. 10 Drop hammer impact test [102]

落锤试验装置因其操作便捷，被广泛应用于高校和研究实验室。这类装置不仅能模拟多种冲击载
荷，通过适当调整和优化，还能复现部分爆炸载荷的特性。然而，落锤实验装置在模拟爆炸冲击载荷时
存在一定的局限性，其荷载范围有限，难以精确调制出与实际爆炸冲击波匹配的载荷。尽管众多学者为
此做出了诸多努力，但专门用于模拟爆炸载荷的落锤实验装置仍不多见，且这些装置难以产生持续时间
较长的爆炸载荷，现有的试验技术和方法有待进一步改进。
2.2 液压驱动模拟器
2005 年，美国加州大学和 MTS 公司联合开发了一种新的利用液压驱动模拟爆炸荷载的模拟器，简
称 UCSD（the University of California, San Diego）模拟器 [109] 。该装置的工作原理如图 11(a) [110] 所示，利用
超高速液压驱动的计算机控制作动器，以精确的速度将动量传递给结构，从而产生类似实际爆炸中的爆
炸荷载。Stewart 等 [111-113] 采用不同的加载介质（如聚氨酯材料、水囊、金属质量块等）以匹配不同结构的
响 应 需 求 ， 利 用 UCSD 模 拟 器 评 估 结 构 和 机 械 组 件 在 极 端 爆 炸 工 况 下 的 响 应 性 能 。 在 此 基 础 上 ，

Freidenberg 等 [114-115] 对比了实际爆炸荷载与模拟器产生爆炸荷载的差异，结果表明，尽管 UCSD 爆炸模
拟器能模拟类似实际爆炸荷载的冲击响应，但模拟的脉冲形状和持续时间与实际爆炸荷载仍存在显著

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