PVDF压电计在低应力下的动态标定

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第18卷第4期宁波大学学报(理工版)V01．18N0．42005年12月JOURNALOFNINGBOUNIVERSIFY(NSEE)I)ec．2oo5文章编号：1001-5132(2005)04-0435-04PVDF压电计在低应力下的动态标定马秀娟，王礼立(宁波大学T学院，浙江宁波315211)摘要：PVDF是一种新型的高分子压电型传感器材料，应用于冲击载荷时，其压电灵敏系数的动态标定是个关键技术．采用改进的SHPB实验技术对低应力下的PVDF压电计的动态值的标定进行了研究，并分别对3种不同引线方案的PVDF压电计

2、进行了动态标定，发现动态值的大小与引线面积之间存在一定的关系．关键词：PVDF；压电特性；标定；SHPB中图分类号：TBI22文献标识码：AResearchO13theDynamicCalibrationofPVDFGaugesLoadedwithLowerStressesMAXiu-juan，WANGLi—li(FacuhyofEngineering，NingboUniversity，Ningbo315211，China)Abstract：Polyvinylidenefluoride(PVDF)isanewtypeofpiezoelectricitymateria

3、1．Whenusedtbrimpactloading，thedynamic．calibrationofitspiezoelectricsensitivecoeficientKisakeyproblem．Thispaperdiscusses011adoptingtheimprovedSHPBmethodtocalibratethedynamicKvalueofPVDFgaugesloadedwithlowerstresses．Threedif-ferentelectrodesofPVDFgaugesareutilizedanddynamicalcalibrationi

4、Sconducted．TherelationshipiSestab．1ishedinthisresearchbetweenthedynamicalsensitivitycoefficientandfabricationprocessaboutPVDFgauges．Keywords：PVDF；piezoelecticproperly；calibration；SHPBCLCnumber：TB122Documentcode：APVDF是英文PolyvinylideneFluoride的缩写，它对于这么小的速度在Hopkinson压杆上很难达到，是一种半晶态的高分子聚合物．

5、中文名称为聚偏氟本文对这一问题进行了研究．存实验过程中还发现乙烯．PVDF压电计F}1于其优良的压电特性，被广泛PVDF应力计的铜箔引线的制作方法不同对PVDF应用于制作．它能够很好地用以测量0．3—25GPa压电计标定结果有明显的影响，对此进行r相关的的压力．目前制造厂家对PVDF压电计的标定都在讨论．7俸静态下进行．席道瑛等人曾在Hopkinson压杆1PVDF压电计的压电特性上对PVDF进行了动态标定，但压力范围一般是高于20MPa．对于较低应力(如20MPa以下)，在本研究中采用薄膜式PVDF压电计，其厚度为Hopkinson压杆上约对应于3m／s以下的冲击

6、速度，30m．由于很薄，冈此可忽略应力波在其内部的传收稿日期：2005—09—25．第一作者简介：马秀娟(1981一)，女，汉族，安徽安庆人，在读硕士研究生维普资讯http://www.cqvip.com436宁波大学学报(理T版)2o05播过程而将其置于试件与压杆界面处直接测量动态(如圆环)进行冲击动态试验的日益增长的发展趋应力．PVDF应力计的测量电路一般可以分为两类势，就迫切需要得到PVDF压电计在低应力下的动模式，即电流模式和电荷模式¨]．本研究种采用电态标定结果．实验在中l4．5mm的Hopkinson压杆流模式，其示意图如图1所示．装置(SHPB)上进行

7、，采用销杆进行标定．我们知道在常规的SHPB压杆试验系统中，当撞击杆以一定速度撞击与撞击杆相同材料的输入杆时，按照一PV]Face0I口Resistance—+dosig~'itlalolsstcno1p。acge维应力波理论将在输入杆中产生一个近似的矩形—波，其幅值为=pCV,／2，加载时间T=2l／C．这里，(f)(f)，P，C，f分别为杆的密度，杆波波速，撞击杆的长度．我们希望得到20MPa以下的标定结果，由铝杆的密度P：2．7×10’kg／m，弹性波速c=5090m／s，要想得到20MPa的应力，根据公式得：=2o'／pc=2．9m／s．?圈?围也就足说