[发明专利]一种爆炸试验结构位移响应的测量方法

说明书

本发明公开了一种爆炸试验结构位移响应的测量方法，包括如下步骤：(1)制作触针；(2)安装触针；(3)各触针与结构接触时，进行点的采集与数据传输；(4)显示结构位移并将其存储。本发明能够节约成本，还能保证爆炸试验位移数据的精确测量。

技术领域

本发明涉及位移响应测量技术领域，尤其是一种爆炸试验结构位移响应的测量方法。

背景技术

在结构抗爆试验中，结构的位移数据是研究人员最为关注的数据。传统的爆炸试验结构位移的测量主要采用机械式或者激光位移传感器，连接采集仪，通过位移传感器的电流和电压变化来换算得到位移值，其本身就存在一定的误差。另外，由于炸药爆炸时会在起爆点一定范围内产生一定强度的电磁场，将影响位移测量系统的电流或电压值，从而导致换算得到的位移值包含了更多的非真实成分，进一步增大了位移测量误差。因此，亟待解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种爆炸试验结构位移响应的测量方法，能够节约成本，还能保证爆炸试验位移数据的精确测量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种爆炸试验结构位移响应的测量方法，包括如下步骤：

(1)制作触针；根据待测结构测点位置对触针长度进行设计，制作n根触针；

(2)安装触针；在触针末端连接有导线，并将n根触针插入基座形成圆形阵列，每根触针与结构的距离不同，代表了结构不同的位移值x_i，其中i＝1，2，3……n；将连接触针的n根导线接入采集仪各通道，在结构测点表面喷涂导电漆并引出导线接入采集仪；将爆炸起爆器接入采集仪；通过光纤或USB连接线将便携式电脑与采集仪相连；

(3)各触针与结构接触时，进行点的采集与数据传输；按下起爆器的时点即为数据采集的零时间点，当结构产生位移触碰某触针时，由于通路会产生一个电信号，采集仪将记录通路的时间点t和相应通道号；采集仪将采集到n组数据，即不同通道的通路时间点t_i，其中i＝1，2，3……；通过LabVIEW编制程序，根据通道号与位移值的对应谱，将单时点数据转换为位移-时点数据，并通过光纤或USB连接线传输到便携式电脑；

(4)显示结构位移并将其存储；通过matlab编程对传输至电脑的位移-时点数据绘制位移响应图；并将图和数据自动存储至电脑硬盘中。

优选的，触针的截面为圆形，直径不大于2.5mm，触针材料为钢或铜等良好的导电材料。

优选的，基座为装有干砂的盆或其他允许触针垂直竖向运动的基座。

优选的，步骤(2)中，n根触针插入基座形成圆形阵列，每根触针与结构的距离不同，代表了结构不同的位移值x_i，位移值x_i应覆盖区间[A,B]内，并根据测试精度的要求设置触针与结构距离的梯度差，A根据试验想测得的最小的位移值取值，对于构件跨中测点，B根据下式取值，单位为m：

B＝160×M_u×l²/(307×0.85×E×I_c)+0.01

M_u为构件的极限弯矩，l为构件的跨度，E为材料的弹性模量，I_c为构件的有效截面惯性矩；

对于钢筋混凝土构件，极限弯矩M_u根据下式计算：

M_u＝A_c×f_y×(h_o-a_s)+(A_t-A_c)×f_y×(h_o-a/2)