[發明專利]一種確定具有軸向靜載荷的彈性桿中入射波大小的方法

有效

• 申請號: 201210244441.7
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102735374A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 金解放;李夕兵;常軍然
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00
• 代理公司: 贛州凌云專利事務所 36116
• 代理人: 曾上

1.一種確定具有軸向靜載荷的彈性桿中入射波大小的方法，其特征是：按公式計算彈性桿中入射波大小，其中σ_I為具有軸向靜載荷的彈性桿中的入射波大小，ρ₁c₁為沖頭的波阻抗，ρ₂c₂為彈性桿的波阻抗，v為沖頭的撞擊速度，A₁和A₂分別為沖頭和彈性桿的橫截面面積，σ_s為彈性桿中軸向靜載荷大小。

2.根據權利要求1所述的一種確定具有軸向靜載荷的彈性桿中入射波大小的方法，其特征是：計算彈性桿中入射波大小按下述步驟進行：

(1)由于沖頭和彈性桿都為圓柱體桿件，可利用游標卡尺測量出各自的橫截面直徑D₁和D₂，進而計算出相應的橫截面面積A₁和A₂，其計算方法為：其中，A為橫截面面積，D為直徑，π為圓周率，為定值；利用鋼尺測量出沖頭和彈性桿的長度L₁和L₂，進而可以計算出各自的體積V₁和V₂，其計算方法為：V＝AL，其中，V、A、L分別為沖頭或彈性桿的體積、橫截面面積、長度，測算沖頭和彈性桿的體積是為計算沖頭和彈性桿的密度做準備；

(2)介質波阻抗ρc為其密度ρ和縱波波速c的乘積，密度ρ的計算方法為：式中：m分別為沖頭和彈性桿的質量，利用精度較高電子稱進行測量，V為沖頭和彈性桿的體積，常見彈性材料的密度查閱相關規范標準得到；縱波波速c利用聲波測速儀進行測量，其測量的方法是在待測量桿件兩橫截面上均勻涂抹一層黃油，然后分別居中黏貼上聲波測速儀的發射和接收探頭，測量出聲波在被測量桿件中的傳播時間t，進而由下式計算出沖頭和彈性桿的縱波波速c₁和c₂：式中，c，L和t分別為沖頭或彈性桿的縱波波速，長度和聲波的傳播時間，進而得出沖頭和彈性桿的波阻抗ρ₁c₁和ρ₂c₂；

(3)將彈性桿水平放置，利用現有的軸向加載裝置施加軸向靜載荷，利用軸向加載裝置的顯示系統讀出軸向靜載荷σ_s的大??；

(4)在沖頭發射腔與彈性桿間放置激光測速儀，測定計算沖頭撞擊彈性桿時的速度v，其計算式為：其中，其中l為激光測速儀兩光源間的距離，Δt為沖頭通過兩光源的時間；

(5)根據測量或計算得出的沖頭和彈性桿各自的波阻抗和橫截面面積，以及沖頭的撞擊速度v和軸向靜載荷σ_s，按下式計算彈性桿上入射波的大小：其中σ_I為具有軸向靜載荷的彈性桿中的入射波大小，ρ₁c₁為沖頭的波阻抗，ρ₂c₂為彈性桿的波阻抗，v為沖頭的撞擊速度，A₁和A₂分別為沖頭和彈性桿的橫截面面積，σ_s為彈性桿中軸向靜載荷大小。