發(fā)布時間：2017-07-03 15:23

  本文關鍵詞：炸藥裝藥PVDF應力傳感器設計及試驗研究

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【摘要】：炸藥裝藥的發(fā)射安全性在一定程度上制約了炸藥裝藥的應用,國內(nèi)外大量試驗證明：炸藥裝藥的起爆原因不僅取決于加載應力的σ大小,而且也取決于加載時間t的長短、應力率σ這些動態(tài)過程。同時理論計算和試驗表明,炸藥裝藥承受的最大應力為炸藥裝藥的底部應力,所以測得發(fā)射環(huán)境下的底部應力問題尤為重要。本文設計并制作了炸藥裝藥PVDF應力傳感器,并進行了以下研究：(1)對PVDF薄膜的壓電特性和信號放大電路進行了分析,設計并制作了PVDF應力傳感器。(2)通過配備高低溫溫控箱的電子萬能試驗機,試驗獲得不同溫度下PVDF應力傳感器準靜力學響應,對PVDF應力傳感器在力和溫度共同作用下的靈敏度變化展開了研究。(3)通過落錘試驗裝置與Kistler力傳感器,試驗測得PVDF應力傳感器在不同應變率下的靈敏度,并給出靈敏度的標準不確定值,對PVDF應力傳感器在落錘加載下的頻率響應特性展開了研究。(4)借助炸藥裝藥發(fā)射環(huán)境縱向過載和高速旋轉綜合模擬試驗裝置,對PVDF應力傳感器進行標定,并將標定過后的PVDF應力傳感器應用在這個裝置上,對炸藥裝藥底部應力進行試驗研究。
【關鍵詞】：炸藥裝藥 發(fā)射安全性 PVDF應力傳感器
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TJ410.34;TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 炸藥裝藥發(fā)射安全性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 PVDF膜國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文的主要工作和目的18-19
• 2 PVDF應力傳感器的工作原理及結構設計19-33
• 2.1 引言19
• 2.2 PVDF壓電薄膜的特點19-20
• 2.3 PVDF薄膜的壓電原理20-25
• 2.3.1 工作原理20
• 2.3.2 壓電方程20-22
• 2.3.3 測量電路22-24
• 2.3.4 信號調(diào)理電路24-25
• 2.4 PVDF薄膜的熱釋電原理25-27
• 2.4.1 熱釋電效應25-26
• 2.4.2 熱釋電系數(shù)26-27
• 2.4.3 熱釋電信號調(diào)理電路27
• 2.5 PVDF應力傳感器的結構設計27-29
• 2.6 基于ANSYS的PVDF應力傳感器靜力學分析29-32
• 2.7 本章小結32-33
• 3 PVDF應力傳感器熱釋電特性研究33-42
• 3.1 引言33
• 3.2 PVDF應力傳感器溫度試驗的工作原理33-34
• 3.3 PVDF傳感器溫度試驗系統(tǒng)的建立34-36
• 3.3.1 電子萬能試驗機裝置34-35
• 3.3.2 信號調(diào)理設備35
• 3.3.3 溫度試驗系統(tǒng)的搭建35-36
• 3.4 實驗結果及分析36-41
• 3.5 本章小結41-42
• 4 PVDF應力傳感器頻響特性研究42-50
• 4.1 引言42
• 4.2 落錘試驗力學響應系統(tǒng)42-43
• 4.3 實驗結果討論與分析43-49
• 4.3.1 PVDF應力傳感器標定43-45
• 4.3.2 傳感器對落錘信號的響應45-46
• 4.3.3 傳感器的時域動態(tài)特性46-48
• 4.3.4 傳感器的頻域特性分析48-49
• 4.4 本章小節(jié)49-50
• 5 PVDF應力傳感器在炸藥裝藥模擬發(fā)射環(huán)境中的研究50-62
• 5.1 引言50
• 5.2 炸藥裝藥發(fā)射環(huán)境縱向和旋轉過載綜合模擬裝置50-51
• 5.2.1 炸藥裝藥試驗裝置的設計原理50
• 5.2.2 炸藥裝藥發(fā)射環(huán)境縱向過載和高速旋轉綜合模擬裝置50-51
• 5.2.3 半密閉爆發(fā)器51
• 5.3 炸藥裝藥PVDF應力傳感器標定試驗51-56
• 5.3.1 標定試驗傳感器51-52
• 5.3.2 標定試驗測試系統(tǒng)的建立52-53
• 5.3.3 標定試驗結果與分析53-56
• 5.4 炸藥裝藥底部應力測試試驗56-61
• 5.4.1 炸藥裝藥底部應力測試傳感器56-57
• 5.4.2 炸藥裝藥底部應力測試流程57-58
• 5.4.3 試驗主要結果58-61
• 5.4.4 試驗結果分析61
• 5.5 本章小節(jié)61-62
• 6 工作總結與展望62-64
• 6.1 工作總結62-63
• 6.2 展望63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-68

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