[发明专利]一种确定具有轴向静载荷的弹性杆中入射波大小的方法

权利要求书

1.一种确定具有轴向静载荷的弹性杆中入射波大小的方法，其特征是：按公式计算弹性杆中入射波大小，其中σ_I为具有轴向静载荷的弹性杆中的入射波大小，ρ₁c₁为冲头的波阻抗，ρ₂c₂为弹性杆的波阻抗，v为冲头的撞击速度，A₁和A₂分别为冲头和弹性杆的横截面面积，σ_s为弹性杆中轴向静载荷大小。

2.根据权利要求1所述的一种确定具有轴向静载荷的弹性杆中入射波大小的方法，其特征是：计算弹性杆中入射波大小按下述步骤进行：

(1)由于冲头和弹性杆都为圆柱体杆件，可利用游标卡尺测量出各自的横截面直径D₁和D₂，进而计算出相应的横截面面积A₁和A₂，其计算方法为：其中，A为横截面面积，D为直径，π为圆周率，为定值；利用钢尺测量出冲头和弹性杆的长度L₁和L₂，进而可以计算出各自的体积V₁和V₂，其计算方法为：V＝AL，其中，V、A、L分别为冲头或弹性杆的体积、横截面面积、长度，测算冲头和弹性杆的体积是为计算冲头和弹性杆的密度做准备；

(2)介质波阻抗ρc为其密度ρ和纵波波速c的乘积，密度ρ的计算方法为：式中：m分别为冲头和弹性杆的质量，利用精度较高电子称进行测量，V为冲头和弹性杆的体积，常见弹性材料的密度查阅相关规范标准得到；纵波波速c利用声波测速仪进行测量，其测量的方法是在待测量杆件两横截面上均匀涂抹一层黄油，然后分别居中黏贴上声波测速仪的发射和接收探头，测量出声波在被测量杆件中的传播时间t，进而由下式计算出冲头和弹性杆的纵波波速c₁和c₂：式中，c，L和t分别为冲头或弹性杆的纵波波速，长度和声波的传播时间，进而得出冲头和弹性杆的波阻抗ρ₁c₁和ρ₂c₂；

(3)将弹性杆水平放置，利用现有的轴向加载装置施加轴向静载荷，利用轴向加载装置的显示系统读出轴向静载荷σ_s的大小；

(4)在冲头发射腔与弹性杆间放置激光测速仪，测定计算冲头撞击弹性杆时的速度v，其计算式为：其中，其中l为激光测速仪两光源间的距离，Δt为冲头通过两光源的时间；

(5)根据测量或计算得出的冲头和弹性杆各自的波阻抗和横截面面积，以及冲头的撞击速度v和轴向静载荷σ_s，按下式计算弹性杆上入射波的大小：其中σ_I为具有轴向静载荷的弹性杆中的入射波大小，ρ₁c₁为冲头的波阻抗，ρ₂c₂为弹性杆的波阻抗，v为冲头的撞击速度，A₁和A₂分别为冲头和弹性杆的横截面面积，σ_s为弹性杆中轴向静载荷大小。