基于光纖光柵的沖擊能檢測.pdf

1、沖擊機械是一類利用撞擊產(chǎn)生的能量對工作對象實施破壞的工程器械，因其工作效率高、破石速度快、易于操控等而廣泛應(yīng)用于鉆進、勘察等工農(nóng)業(yè)建設(shè)中。沖擊錘是沖擊機械的核心工作機構(gòu)，其性能好壞直接影響著沖擊機械的工作性能。沖擊能是沖擊錘性能的直接評價指標(biāo)，利用科學(xué)的試驗方法對沖擊錘的沖擊能進行測定并加以分析，不僅有利于用戶有目的性地選擇適合應(yīng)用場所的產(chǎn)品，降低購買成本，同時對生產(chǎn)廠商改進產(chǎn)品設(shè)計，增強產(chǎn)品性能，提高市場競爭力也是十分必要的。

2、　　應(yīng)力波法是目前應(yīng)用最為普遍的沖擊能測定方法，但由于沖擊環(huán)境普遍比較惡劣，該方法采用的傳統(tǒng)電學(xué)傳感器—應(yīng)變片極易受電磁干擾和潮濕空氣的影響，使得測量結(jié)果誤差較大。光纖光柵是一種新型光學(xué)傳感器，具有抗電磁干擾、耐腐蝕、體積小等優(yōu)點，在各類工程領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，其中光纖光柵用于動態(tài)應(yīng)變檢測的研究正在蓬勃發(fā)展中。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1、在分析比較國內(nèi)外沖擊能測試方法的利與弊的基礎(chǔ)上，確定了以應(yīng)力波法為基礎(chǔ)的沖擊能測

3、試系統(tǒng)，提出了利用光纖光柵傳感器對沖擊系統(tǒng)入射應(yīng)力波能量測試方法。同時對光纖光柵用于沖擊應(yīng)變檢測的現(xiàn)狀及原理、解調(diào)方法等做了簡單介紹。
　　2、針對沖擊系統(tǒng)中的一維波動力學(xué)問題進行了理論分析，對應(yīng)力波在不同端面的反射特性進行了討論，建立了兩桿共軸撞擊產(chǎn)生的應(yīng)力波波形函數(shù)，對不同波阻比下的入射應(yīng)力波能量進行了分析。
　　3、利用ANSYS有限元軟件進行兩桿共軸撞擊的動力學(xué)仿真。得到不同波阻比下的兩桿共軸撞擊產(chǎn)生的入射應(yīng)力波形圖