PVDF压电计在动态应力测量中的应用

ＰＶＤＦ是一种新型的高分子压电型传感器材料，有较敏感的压电效应。文中讨论了ＰＶＤＦ在冲击实验中的动态标定、频响特性及压电特性。实验结果与应变片的结果进行了比较，说明ＰＶＤＦ具有噪音信号小、频响宽、瞬态响应时间短等特点，具有广泛的应用前景。文中还给出了ＰＶＤＦ用在铝试件及岩石试件中压应力波测量的试验结果。     

PVDF膜的冲击电响应研究

应用射弹撞击加载技术和电荷、压力及弹速测量技术,研究了ＰＶＤＦ膜在垂直入射冲击波压缩下的冲击电响应。测量了已被极化的ＰＶＤＦ聚合物膜在不同冲击波压力作用下通过电荷积分电路输出的电荷;用锰铜压计测量了相应的冲击波压力;给出了单位面积ＰＶＤＦ膜输出的电荷峰值ｑ与冲击波压力峰值ｐ间的相互关系,最后建立了与其相应的ＰＶＤＦ膜冲击电响应的理论模型及数值模拟方法。计算结果表明,计算值与实验结果吻合较好。     

水中爆炸冲击波测试技术研究

改进锰铜压力计，ＰＶＤＦ压力计算测试系统，并用该系统进行实验研究，得到了ＴＮＴ／ＲＤＸ＝４０／６０炸药球水国爆炸冲击波在１≤Ｒ／Ｒ０≤１２０范围内的峰值压力随距离的衰减规律。     

A COMPARATIVE STUDY OF THE OPENING AND CLOSING PROCESS OF TWO TYPES OF MECHANICAL HEART VALVES USING ALE FINITE ELEMENT METHOD

ＡＣＯＭＰＡＲＡＴＩＶＥＳＴＵＤＹＯＦＴＨＥＯＰＥＮＩＮＧＡＮＤＣＬＯＳＩＮＧＰＲＯＣＥＳＳＯＦＴＷＯＴＹＰＥＳＯＦＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＨＥＡＲＴＶＡＬＶＥＳＵＳＩＮＧＡＬＥＦＩＮＩＴＥＥＬＥＭＥＮＴＭＥＴＨＯＤＡＣＯＭＰＡＲＡＴＩＶＥＳＴＵＤＹＯＦ...     

斜拉索横向振动的积分应变反馈控制实验研究

提出采用积分应变反馈控制方法对斜拉索平面内多模态横向振动实施主动控制,采用粘贴在拉索表面的ＰＶＤＦ压电薄膜传感拉索横向振动时的动态应变信号． 文中介绍了实验系统的组成、特点、在斜拉索比例模型上的实验研究工作以及主动控制的实验结果． 理论与实验研究结果表明积分应变反馈控制方法能明显衰减斜拉索横向振动,避免模态截断引起的溢出问题,而且控制系统实现容易、易实用化．     

ITERATIVE CONSTRUCTION OF FIXED POINTS FOR MULTIVALUED OPERATORS OF THE MONOTONE TYPE IN UNIFORMLY SMOOTH BANACH SPACES

ＩＴＥＲＡＴＩＶＥＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＯＦＦＩＸＥＤＰＯＩＮＴＳＦＯＲＭＵＬＴＩＶＡＬＵＥＤＯＰＥＲＡＴＯＲＳＯＦＴＨＥＭＯＮＯＴＯＮＥＴＹＰＥＩＮＵＮＩＦＯＲＭＬＹＳＭＯＯＴＨＢＡＮＡＣＨＳＰＡＣＥＳＤｅｎｇＬｅｉ（邓磊）（ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴ...     

A GENERAL FREQUENCY DEPENDENT DIGITAL OPTIMAL PREVIEW SERVO SYSTEM

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摄动有限差分方法研究进展

振动有限差分（ＰＦＤ）方法,既离散徽商项也离散非微商项（包括微商系数）,在微商用直接差分近似的前提下提高差分格式的精度和分辨率．ＰＦＤ方法包括局部线化微分方程的摄动精确数值解（ＰＥＮＳ）方法和摄动数值解（ＰＮＳ）方法以及考虑非线性近似的摄动高精度差分（ＰＨＤ）方法。论述了这些方法的基本思想、具体技巧、若干方程（对流扩散方程、对流扩散反应方程、双曲方程、抛物方程和ＫｄＶ方程）的ＰＥＮＳ、ＰＮＳ和ＰＨＤ格式,它们的性质及数值实验．并与有关的数值方法作了必要的比较．最后提出值得进一步研究的一些课题．     

EXISTENCE OF POSITIVE SOLUTIONS FOR A CLASS OF SINGULAR TWO POINT BOUNDARY VALUE PROBLEMS OF SECOND ORDER NONLINEAR EQUATION

ＥＸＩＳＴＥＮＣＥＯＦＰＯＳＩＴＩＶＥＳＯＬＵＴＩＯＮＳＦＯＲＡＣＬＡＳＳＯＦＳＩＮＧＵＬＡＲＴＷＯＰＯＩＮＴＢＯＵＮＤＡＲＹＶＡＬＵＥＰＲＯＢＬＥＭＳＯＦＳＥＣＯＮＤＯＲＤＥＲＮＯＮＬＩＮＥＡＲＥＱＵＡＴＩＯＮ（杨作东）ＥＸＩＳＴＥＮＣＥＯＦＰＯＳ...     

MIXED COMPATIBLE ELEMENT AND MIXED HYBRID INCOMPATIBLE ELEMENT VARIATIONAL METHODS IN DYNAMICS OF VISCOUS BAROTROPIC FLUIDS

ＭＩＸＥＤＣＯＭＰＡＴＩＢＬＥＥＬＥＭＥＮＴＡＮＤＭＩＸＥＤＨＹＢＲＩＤＩＮＣＯＭＰＡＴＩＢＬＥＥＬＥＭＥＮＴＶＡＲＩＡＴＩＯＮＡＬＭＥＴＨＯＤＳＩＮＤＹＮＡＭＩＣＳＯＦＶＩＳＣＯＵＳＢＡＲＯＴＲＯＰＩＣＦＬＵＩＤＳＳｈｅｎＸｉａｏ－ｍｉｎｇ（沈孝明...     

PVDF压力传感器的冲击压电特性研究

PVDF薄膜是一种新型的聚合物压电材料.为了研究PVDF薄膜在低压和一维应变下的压电特性,利用立式Hopkinson压杆和一级轻气炮标定了自研制PVDF压力传感器的压电曲线,实验表明该应力传感器频响高,波形稳定,线性度良好,拟合灵敏度系数K值在0～20MPa和100～450MPa压力范围分别为14.96pC/N和11.9pC/N,可以基本满足动态冲击应力测试的要求.但由于PVDF薄膜的系数K受多方面的影响,定量分析有相当难度,建议使用跟实际工作状况相近的标定K值.     

基于PVDF复合压电效应的低强度冲击波柔性测量

为探索低强度冲击波的柔性测量技术,对PVDF(polyvinylidene fluoride)压力传感器开展冲击波加载和灵敏度标定实验,评估其低强度冲击波压力测量的可靠性。基于微结构设计改进薄膜传感器,获得适用于低强度冲击波压力测量的高灵敏柔性传感器,结果表明:单一压电工作模式的薄膜传感器测量低强度冲击波时有效输出电荷量和信噪比较低,测量结果容易受压电膜力电响应非线性、结构表面变形振动以及封装因素的影响,灵敏度系数不稳定、个体差异性大。采用周向固支的微结构设计能够将作用于薄膜传感器表面幅值较低的冲击波转换为幅值较高的面内拉应力,产生的复合压电效应可大幅提高传感器名义灵敏度系数、降低个体差异性。研制的柔性传感器在0.2～0.7 MPa压力范围内名义灵敏度约900～1 350 pC/N,相对测量误差不大于±13%。     

PVDF压电薄膜在应力波测量中的应用

综合介绍了PVDF压力传感器的测试原理、动态标定实验，并采用定制的PVDF压力传感器测量了不同类型分层介质在冲击载荷作用下的压力衰减，说明了PVDF压力传感器在压力测量中有着很好的前景．     

PVDF应力测量技术及在混凝土冲击实验中的应用

介绍了使用PVDF(polyvinylidene fluoride,聚偏二氟乙烯)应力计的应力直接测量技术。在SHPB装置上进行自制PVDF应力计动态压电系数的标定实验,分析了应力集中、横向泊松效应、摩擦效应对PVDF应力计信号及动态压电系数的影响。用PVDF应力计进行了混凝土的冲击压缩实验。利用混凝土前后端面PVDF应力计信号分析了实验过程中混凝土试样的应力均匀性。与应变计直测应变技术相结合得到了混凝土的动态应力-应变关系。     

Shock response of the commercial high explosive Detasheet

The mechanical and chemical response of the flexible commercial high explosive Detasheet^R is studied under controlled impact and plane-wave, high explosive loading. Results on nonreactive material behavior, sound speed, shock-initiation sensitivity and detonation pressure are presented. The material is found to respond in a viscous manner reminiscent of viscoelastic response of polymeric materials. Time-resolved pressure and pressure-rate measurements with PVDF piezoelectric polymer gauges are presented along with Manganin pressure and plate-dent test measurements of detonation pressure. Detonation pressures of 18GPa are indicated. Pressure measurements show initiation of reaction between 3 and 8 mm for an impact stress of 3.1 GPa. Plane wave loading wedge tests show run distances to detonation consistent with the pressure measurements, and with behavior like that of XTX8003 (80 % PETN/20 % Sylgard 182^R).This article was processed using Springer-Verlag T_EX Shock Waves macro package 1.0 and the AMS fonts, developed by the American Mathematical Society.     

Development of a PVDF sensor array for measurement of the impulsive pressure generated by cavitation bubble collapse

To study the impulsive pressure generated by cavitation bubble collapse, a PVDF piezoelectric array of pressure sensors is developed. The sensor array is fabricated directly on a 25 μm thick aluminum-metalized polarized PVDF film using a laser micro-machining technique. Dynamic calibration of the sensor array is accomplished in a gas shock tube. The average response time of the PVDF sensors to the fast-rising gas dynamic shock is found as fast as 31 ns. The array sensor is then attached on the solid boundary attacked by the collapse of the bubble. The features and the possible mechanisms of the impulsive pressure are discussed. The high sensitivity, low crosstalk, and low cost of the PVDF sensor array indicates its applicability in high amplitude impulsive field measurements.     

弯曲波彩虹捕获效应及其在能量俘获中的应用

弹性波在色散关系经过设计的梯度结构中传播时会产生空间分频现象和波场能量增强现象, 即不同频率的弹性波会在结构的不同位置停止向前传播并发生能量聚集, 这就是弹性波彩虹捕获效应. 其相关研究成果可以促进结构健康监测、振动控制以及能量俘获等领域的发展. 本文通过所设计的梯度结构梁, 系统地研究了弯曲波彩虹捕获效应及其在压电能量俘获中的应用. 首先, 利用传递矩阵法获得了梯度结构梁元胞能带结构的解析解, 进而分析了弯曲波彩虹捕获效应的产生机理: 不同频率的弯曲波会在不同元胞附近群速度减小到零, 从而停止向前传播并发生反射; 入射波和反射波的叠加, 以及群速度减小带来的能量聚集, 会显著增强反射处的波场能量. 其次, 通过有限元仿真和实验验证了弯曲波彩虹捕获效应的空间分频现象和波场能量增强现象. 最后, 通过有限元多物理场耦合仿真和实验, 研究了粘贴PVDF压电薄膜的梯度结构梁相对于均匀梁的弯曲波能量俘获效果及其随入射波频率的变化规律. 结果表明, 在弯曲波彩虹捕获效应发生频带内, 粘贴在梯度结构梁上的PVDF压电薄膜的输出电压约为粘贴在均匀梁相应位置处的PVDF压电薄膜的输出电压的2倍.      

大理岩和砂岩动态本构的实验研究

探讨了在Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ压杆装置上进行岩石长杆冲击实验。用多组埋入式聚偏四氟乙烯薄膜应力计，进行了波衰减的测量，获得了大理岩、砂岩在干燥、饱水、饱油情况下的衰减系数。对实测波形运用拉格朗日分析和路径线方法获取了大理岩、砂岩动态本构关系。