Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc trưng hóa cảm biến gia tốc sốc sử dụng thanh Davies và cảm biến biến dạng
Tóm tắt
Bài báo này đề xuất một phương pháp mới để đánh giá các đặc tính động lực của cảm biến gia tốc sốc dưới các mức gia tốc cao và băng tần tần số rộng. Các gia tốc cao trong khoảng 10³∼10⁵m/s² có thể được tạo ra bởi sự phản xạ của một xung sóng đàn hồi lan truyền trong một thanh kim loại được gọi là thanh Davies. Xung sóng đàn hồi được tạo ra bởi sự va chạm của một vật liệu bay vào một đầu của thanh, và được phát hiện bằng các cảm biến biến dạng. Cảm biến gia tốc cần đặc trưng hóa được gắn vào đầu còn lại của thanh. Lý thuyết một chiều về sóng đàn hồi cho phép suy diễn một gia tốc đầu vào cho cảm biến gia tốc từ độ biến dạng được đo. Sự phân tán của các sóng đàn hồi do quán tính bên của thanh gây ra được bù đắp bằng cách sử dụng một giải pháp phân tích hai chiều. Phương pháp này đã được xác thực qua một thí nghiệm đặc trưng hóa một cảm biến gia tốc loại piezoelectric trong dải tần số khoảng 1 kHz∼70 kHz.
Từ khóa
#cảm biến gia tốc sốc #thanh Davies #cảm biến biến dạng #sóng đàn hồi #hiệu ứng quán tính #đặc trưng hóaTài liệu tham khảo
Umeda, A., “Present State of Dynamic Forcelacceleration Measurement in Japanese Industries,” Proc. 34th Annual Tech. Mtg., IES, 237–241 (1988).
ISO/DIS 5347, “Methods for the Calibration of Vibration and Shock Pick-up, Part 1: Primary Vibration Calibration by Laser Interferometry” (1987).
Robinson, D.C., Serbyn, M.R. and Payne, B.F., “A Description of NBS Calibration Services in Mechanical Vibration and Shock,” NBS Tech. Note 1232 (1987).
Sumino, J.T., “A Simple, High Performance Piezoresistive Accelerometer,” Proc. Transducers'91, 1991 Int. Conf. on Solid-state Sensors and Actuators, 104–107 (1991).
Shock and Vibration Handbook, Part 18, ed. C.M. Harris and C.E. Crede, McGraw-Hill (1961).
ISO/DIS 5347, “Methods for the Calibration of Calibration and Shock Pick-ups, Part 2: Primary Shock Calibration by Light Cutting” (1987).
ISO/DIS 5347, “Methods for the Calibration of Vibration and Shock Pick-ups, Part 4: Secondary Shock Calibration” (1987).
Davies, R.M., “A Critical Study of the Hopkinson Pressure Bar,”Phil. Trans. A 240,375–457 (1948).
Kolsky, H., Stress Waves in Solids, Oxford Univ. Press (1953).
Umeda, A. andUeda, K., “Study on the Dynamic Forcelacceleration Measurements,”Sensors and Actuators,A21,285–288 (1990).
Ueda, K. and Umeda, A., “Application of Davies' Bar Technique to the Characterization of Shock Accelerometers,” Proc. 9th Int. Conf on Exp. Mech., 261–270 (1990).
Umeda, A. and Ueda, K., “Method and Apparatus for Measuring Dynamic Response Characteristics of Shock Accelerometer,” U.S. Patent, 494, 396 (1990).
Skalak, R., “Longitudinal Impact of a Semi-infinite Circular Elastic Bar,”J. Appl. Mech., Trans. ASME,24,59–64 (1957).
Tanaka, K., Kurokawa, T. and Ueda, K., “Plastic Stress Wave Propagation in a Circular Bar Induced by a Longitudinal Impact,” Macro- and Micro-mechanics of High Velocity Deformation and Fracture, ed. K. Kawata and J. Shioiri, IUTAM Symp. on MMMHVDF, Springer-Verlag, 317–326 (1987).
Savitzky, A. andGolay, M.J.E., “Smoothing and Differentiation of Data by Simplified Least Squares Procedures,”Anal. Chem.,36 (1),1627–1639 (1964).
Licht, T.R., private communication (1990).
Umeda, A. and Ueda, K., “Characterization of AE Transducers Using Davies' Bar Technique,” Proc. Transducers '91, 1991 Int. Conf on Solid-state Sensors and Actuators, 860–863 (1991).
Umeda, A. and Ueda, K., “Characterization of strain-gage Dynamic Response Using Davies' Bar and Laser Interferometry,” Proc. VII Int. Cong. on Exp. Mech., 837–842 (1992).
Ueda, K. and Umeda, A., “Dynamic Response of Shock Accelerometers Measured by Using Davies' Bar Technique and Laser Interferometry,” Proc. VII Int. Cong. on Exp. Mech., 1666–1673 (1992).