[发明专利]利用挠曲电效应的霍普金森杆应力波测量系统和测量方法

权利要求书

1.利用挠曲电效应的霍普金森杆应力波测量系统，其特征在于：包括子弹(1)、激光测速仪(2)、输入杆(3)、输出杆(6)、吸收杆(8)和阻尼器(9)，分别附着于输入杆(3)和输出杆(6)上的第一应变梯度传感器(4)和第二应变梯度传感器(7)，与激光测速仪(2)光连接的测速电路(10)，与第一应变梯度传感器(4)和第二应变梯度传感器(7)相电连接的双路电荷放大器(11)，其中测速电路(10)和双路电荷放大器(11)的输出端与信号处理、显示、存储模块(12)相电连接；测量应力波时，将试件(5)固定于输入杆(3)和输出杆(6)之间，将吸收杆(8)和阻尼器(9)依次置于输出杆(6)之后，将子弹(1)和输入杆(3)分别置于激光测速仪(2)两端的同一水平面上。

2.根据权利要求1所述的利用挠曲电效应的霍普金森杆应力波测量系统，其特征在于：所述第一应变梯度传感器(4)和第二应变梯度传感器(7)为无源应变梯度敏感器件。

3.根据权利要求1所述的利用挠曲电效应的霍普金森杆应力波测量系统，其特征在于：所述第一应变梯度传感器(4)和第二应变梯度传感器(7)的尺寸为毫米级。

4.根据权利要求1所述的利用挠曲电效应的霍普金森杆应力波测量系统，其特征在于：所述第一应变梯度传感器(4)和第二应变梯度传感器(7)为介电常数大于1的分子中心对称晶体材料。

5.根据权利要求1所述的利用挠曲电效应的霍普金森杆应力波测量系统，其特征在于：双路电荷放大器(11)具有与第一应变梯度传感器(4)和第二应变梯度传感器(7)相匹配的电荷放大倍数和与应力波中频率分量范围相匹配的幅频特性范围。

6.权利要求1所述利用挠曲电效应的霍普金森杆应力波测量系统的测量方法，其特征在于：将试件(5)固定于输入杆(3)和输出杆(6)之间，子弹(1)以某一初速度穿过激光测速仪(2)并由激光测速仪(2)将测得的子弹初速度输送至测速电路(10)；子弹(1)撞击输入杆(3)的左端后，应力波沿输入杆(3)传播并经过第一应变梯度传感器(4)，继而经过试件(5)后发生波形变化并传递至输出杆(6)，附着在输出杆(6)上的第二应变梯度传感器(7)接收到变化后的波形，剩余能量被吸收杆(8)和阻尼器(9)吸收；第一应变梯度传感器(4)和第二应变梯度传感器(7)将测得的波形的一阶导数信号送至双路电荷放大器(11)，并由信号处理、显示、存储模块(12)进行信号处理和数据存储，并对其进行直接积分运算，求得其真实而准确的波形。