[实用新型]一种测试材料冲击应力波的装置

说明书

技术领域

本实用新型是涉及一种测试材料冲击应力波的装置，属于材料分析技术领域。

背景技术

应力波无损检测技术在工程中应用广泛，具有很好的应用前景。现有的应力波测试仪是通过测定传感器间应力波传递时间，计算应力波传递速度进而判断材料破损位置和程度。但是，目前传统的测试仪仅针对材料应力波中横波和瑞利表面波两种传播形式即应力波平面传递进行测定，不能准确反映材料的能量吸收情况——纵波传播。而对材料的耐冲击性能进行评价时需要同时关注材料的能量扩散传递和能量吸收两项指标，因此，为了更准确地对材料的耐冲击性能进行评定，就需要应力波测试仪能够同时测定出材料的应力波平面传递和吸收能量情况，而现有的测试仪无法同时测定，因此也就对材料的耐冲击性能不能进行准确的评定。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种可以同时获知待测试材料在低速冲击载荷下的应力波平面传递和吸收能量情况的测试材料冲击应力波的装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种测试材料冲击应力波的装置，包括冲击载荷系统、阵列传感器、信号采集分析组件和信号传输通道，所述冲击载荷系统包括冲击落锤、加速度传感器和压力传感器，所述冲击落锤设于待测试材料的上方，所述加速度传感器设于冲击落锤的顶部，所述压力传感器设于待测试材料的背面，所述阵列传感器设于待测试材料的正面，所述加速度传感器、压力传感器和阵列传感器均通过所述信号传输通道连接于所述信号采集分析组件。

作为一种实施方案，所述信号采集分析组件包括通过所述信号传输通道依次串联连接的信号放大器、信号采集卡和中央处理器。

作为一种实施方案，所述加速度传感器、压力传感器、阵列传感器分别与所述信号放大器通过信号传输通道相连接。

作为一种优选方案，所述信号传输通道为低噪声信号传输电缆。

作为一种优选方案，所述加速度传感器通过螺纹固定设于冲击落锤的顶部。所述加速度传感器用于测试冲击落锤在冲击试样时获得的连续加速度值。

作为一种优选方案，所述加速度传感器为压电加速度传感器。

作为一种优选方案，所述冲击落锤下落释放的位置与压力传感器所固定的待测试材料的冲击点位置处于同一垂直线。

作为一种优选方案，所述压力传感器粘附固定于待测试材料的背面。所述压力传感器用于测试低速冲击过程中，冲击能量经待测试材料吸收扩散以及其他损耗后传递到待测试材料背面接收的剩余冲击力，冲击行为发生后，压力传感器将接收到的电压信号，转化为力的值。

作为一种优选方案，所述阵列传感器等距或者辐射状平铺于待测试材料的正面，采用粘附固定。

作为一种优选方案，所述阵列传感器为PVDF压电薄膜传感器。

作为一种优选方案，所述阵列传感器的数量至少为三个。

本实用新型提供的测试材料冲击应力波的装置，适用于柔性材料的冲击应力波测试，特别适用于纺织复合材料低速冲击应力波的测试。

本实用新型中所述的待测试材料，其形状不限，可以为方形、长方形、圆形或其他各种形状。

相较于现有技术，本实用新型的有益技术效果在于：

由于本实用新型提供的装置同时设有压力传感器和阵列传感器，因此，在对待测材料进行冲击应力波测试时，不仅可获取传递速度、传递率等应力波平面传递的特征参数，同时还能准确获得应力波纵向传递情况即能量吸收参量，可为深入研究复合材料能量吸收与扩散的传递机理、防护产品的开发设计提供精准的理论依据，具有显著的应用价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种测试材料冲击应力波的装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述装置的工作原理框图。

图中标号示意如下：1、冲击载荷系统；11、冲击落锤；12、压电加速度传感器；13、压力传感器；2、阵列传感器；3、信号采集分析组件；31、信号放大器；32、信号采集卡；33、中央处理器；4、信号传输通道；5、待测试材料。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步清楚、详细地描述。

实施例