[发明专利]一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明属于测试领域，具体涉及一种用于爆炸冲击下的动态变形测量的装置。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

实现本发明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；

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。

进一步的，车体连接件包括车体连接件，支撑连杆和安装块；

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。

进一步的，安装框架包括导向支撑板和安装顶板；

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；

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。

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。

进一步的，信号杆的材质为屈服强度为1000Mpa±100Mpa的高强钢。

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。