本发明专利技术为一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置。包括形变测量梳、数据采集器与信号监测终端。形变测量梳包括安装块、信号采集盒以及信号杆，信号采集盒内置信号板，信号杆顶端装有信号探头。在爆炸冲击传至底甲板引起变形时，底甲板撞击梯度变化的信号杆，信号杆携带信号探头沿垂向运动使信号板产生电信号，通过数据采集器采集到被撞击的信号杆信号，并将数据分析处理后发送至信号监测终端实现可视化操作，获取底甲板局部动态变形数据，实现底甲板的最大变形量测量。本发明专利技术的安装框架整体及支撑杆结构设计刚度接近刚性，避免测量装置因冲击产生剧烈变形；在确保测量数据可信度的同时，测量装置主体还可重复使用。测量装置主体还可重复使用。测量装置主体还可重复使用。
【技术实现步骤摘要】
一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置
[0001]本专利技术属于测试领域，具体涉及一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置。
技术介绍
[0002]近年来，战场上能够威胁军用车辆安全的因素日益增多，其中来自地面地雷及简易爆炸装置(Improvised Explosive Device,IED)成为了军用车辆的主要威胁。如何保证军用车辆及乘员在爆炸环境的生存能力是亟需解决的问题。目前主要解决方法是在车底加装防地雷组件来降低爆炸冲击对车辆及乘员的损伤，并采取整车爆炸试验来验证组件材料及结构抗爆炸冲击能力，而在受爆炸冲击的结构动态响应指标中，车辆局部底甲板最大变形量是考察的重中之重。
[0003]传统的动态变形测量装置多采用应变梳，具备梳背和梳齿，所述梳尺的长度呈梯度分布。在受到试件撞击之后，梳尺易发生塑性变形，进而利用这一特性获取试件最大变形量。其不足在于无法实时获取结构的动态变形过程数据，且还需要手动进行数据测量，容易引入不必要的人工误差，同时无法重复使用。通常传统应变梳需要搭配额外测量系统才能完成测量，难以独立完成安装与测量。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置。
[0005]实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置，用于测量车辆底甲板的动态变形，装置固定设置在待测试底甲板上侧；装置包括车体连接件，信号杆，信号探头，信号板，安装框架和数据采集系统；
[0006]车体连接件将安装框架与车体相应部位连接，信号板均匀间隔设有金属薄膜，金属薄膜可承受的垂向力阈值45
‑
55N，安装框架上设有多个与金属薄膜相对应且设置在金属薄膜两侧的通孔，信号探头设置在信号杆的上端，多个信号杆的长度根据需要确定，待测试时，多个信号探头分别位于金属薄膜下侧的通孔内；在信号杆受到来自底甲板的撞击后，带动信号探头向上运动，信号探头尖端顺势刺破金属薄膜，进入金属薄膜上侧的通孔内，信号板产生电信号，数据采集系统采集电信号并进行分析计算。
[0007]进一步的，车体连接件包括车体连接件，支撑连杆和安装块；
[0008]车体连接件用于与车体安装，待测位置选定后，通过焊接将车体连接件与车体固定；支撑连杆位于车体连接件下方，顶部与底部均采用螺栓分别与车体连接机构和安装块连接。
[0009]进一步的，安装框架包括导向支撑板和安装顶板；
[0010]信号板设置在导向支撑板和安装顶板之间，三个板的两侧通过螺栓连接，安装顶板上端和安装块连接，导向支撑板上设有安装放置信号探头的阶梯孔，安装顶板上设有供信号探头穿过的通孔；
[0011]信号探头和信号杆可拆卸连接，且连接处设有直径大于信号杆直径的圆盘，圆盘
卡设在阶梯孔的台阶处，信号板的金属薄膜的尺寸小于圆盘的尺寸。
[0012]进一步的，信号探头和信号杆螺纹连接，信号探头端部为直径上小下大的圆台形。
[0013]进一步的，信号杆的材质为屈服强度为1000Mpa
±
100Mpa的高强钢。
[0014]进一步的，信号板主体处的厚度为2
‑
3mm，金属薄膜的厚度为0.6
‑
0.8mm；信号板内布有若干线路以及配套的检测模块，线路经金属薄膜导通，每一个金属薄膜都位于独立线路之中，当金属薄膜发生破坏，则该条线路断路，检测模块随即产生脉冲信号。
[0015]进一步的，支撑连杆采用高强钢，为杆状结构；导向支撑板和安装顶板的材质为钢。
[0016]进一步的，数据采集系统包括数据采集器和信号监测终端，
[0017]数据采集器内含信号处理电路及A/D采样电路，电脉冲信号经滤波、放大、调理处理后，经A/D采样电路转换后得到数字信号；数据采集器带有数据存储单元，具备数据存储功能。
[0018]进一步的，信号杆的长度按梯度变化排列。
[0019]一种利用上述的装置进行动态变形测量的方法，包括如下步骤：
[0020]冲击波在数毫秒内到达车辆底部，作用到车辆底甲板后，底甲板随即发生变形，信号杆受到来自底甲板的撞击后，带动信号探头向上运动，信号探头尖端顺势刺破金属薄膜，信号板内置的检测模块检测到电路的中断，向数据采集器发送电脉冲信号，经信号分析处理后，数据传输至远离爆炸源的信号监测终端，获取底甲板的局部动态变形数据，实现底甲板最大变形量的测量。
[0021]本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
[0022](1)本专利技术的长度按梯度变化排列的信号杆，在爆炸冲击传至底甲板引起变形时，底甲板依次撞击梯度变化的信号杆。信号杆长度梯度的存在，使得信号杆电信号在时序上根据信号杆长度递减分别产生与传递，数据采集器实时采集信号，进一步获取地板局部动态变形数据，实现地板的最大变形量测量。同时只需改变信号杆长度便可改变信号杆的梯度变化规律，来获取多组的动态变形数据，有助于在时序上更完善的研究结构动态响应过程。
[0023](2)本专利技术的信号杆和导向孔相对应，保证信号杆在受到撞击后，沿着预设的方向运动，且受压杆优选高强钢，不易发生弯折或者压溃变形，使得信号板能够准确采集信号。
[0024](3)本专利技术的可替换信号探头与导向支撑板之间通过间隙配合固定，信号杆携带着顶端的信号探头进行垂向运动时，信号板金属薄膜因受压而破坏，信号板内置的检测模块检测到电路的中断，向数据采集器发送电脉冲信号，经信号处理后，发送给远离爆炸源的信号监测终端，保证测试人员安全便捷获取测量结果。
[0025](4)本专利技术的形变测量梳，可通过简单的焊接技术将车体连接件固定在待测底甲板位置上方，测量底甲板在爆炸过程中的最大变形量，达到评估研究材料与结构的抗爆炸冲击性能的目的。测量完毕后，除车体连接件，其余结构均为螺栓连接，拆装方便。
[0026](5)本专利技术的安装框架整体及支撑杆结构设计刚度接近刚性，避免测量装置因冲击产生剧烈变形；在确保测量数据可信度的同时，测量装置主体还可重复使用。
附图说明
[0027]图1为本专利技术形变测量梳三维示意图。
[0028]图2为本专利技术为信号采集盒局部剖视图。
[0029]图3为本专利技术为待测状态信号探头安装示意图。
[0030]图4为本专利技术实施原理框图。
[0031]附图标记说明：
[0032]1‑
车体连接件，2
‑
支撑连杆，3
‑
安装框架，4
‑
导向支撑板，5
‑
信号杆，6
‑
安装顶板，7
‑
信号探头，8
‑
信号板，9
‑
数据采集器，10
‑
信号监测终端。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0034]如图1
‑
4所示，一种用于爆炸冲击下结构动态变形测量的装置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置，其特征在于，用于测量车辆底甲板的动态变形，装置固定设置在待测试底甲板上侧；装置包括车体连接件，信号杆(5)，信号探头(7)，信号板(8)，安装框架和数据采集系统；车体连接件将安装框架与车体相应部位连接，信号板(8)均匀间隔设有金属薄膜，金属薄膜可承受的垂向力阈值45
‑
55N，安装框架上设有多个与金属薄膜相对应且设置在金属薄膜两侧的通孔，信号探头(7)设置在信号杆(5)的上端，多个信号杆的长度根据需要确定，待测试时，多个信号探头分别位于金属薄膜下侧的通孔内；在信号杆(5)受到来自底甲板的撞击后，带动信号探头(7)向上运动，信号探头(7)尖端顺势刺破金属薄膜，进入金属薄膜上侧的通孔内，信号板(8)产生电信号，数据采集系统采集电信号并进行分析计算。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，车体连接件包括车体连接件(1)，支撑连杆(2)和安装块(3)；车体连接件(1)用于与车体安装，待测位置选定后，通过焊接将车体连接件(1)与车体固定；支撑连杆(2)位于车体连接件(1)下方，顶部与底部均采用螺栓分别与车体连接机构(1)和安装块(3)连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，安装框架包括导向支撑板(4)和安装顶板(6)；信号板(8)设置在导向支撑板(4)和安装顶板(6)之间，三个板的两侧通过螺栓连接，安装顶板(6)上端和安装块(3)连接，导向支撑板(4)上设有安装放置信号探头的阶梯孔，安装顶板上设有供信号探头(7)穿过的通孔；信号探头(7)和信号杆(5)可拆卸连接，且连接处设有直径大于信号杆直径的圆盘，圆盘卡设在阶梯孔的台阶处，信号板(8)的金属薄膜的尺寸小于圆盘的尺寸。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓旺，卢嘉伟，王显会，李高伟，彭兵，张进成，皮大伟，王洪亮，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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