HSPB混凝土介质与压力传感器阻抗匹配技术研究.docVIP

HSPB混凝土介质与压力传感器阻抗匹配技术研究 摘要对于冲击荷载下混凝土或混凝土类结构中应力的测量，需将压力传感器埋设在混凝土中，如直接埋入则测量效果不佳，需要找到一种材料做模具，使压力传感器先埋设在材料中，与材料为一体成为模具，然后将模具埋设在混凝土中，使得模具能与混凝土保持较好的匹配关系。11848 研究了应力波信号通过固化胶后的信号衰减问题，利用HSPB装置对一定直径的、不同厚度的固化胶试件进行试验，并记录入射应力波信号、透射应力波信号，计算了不同厚度固化胶的应力波衰减率，利用MATLAB建立了衰减率随试件厚度变化的数学模型。为以后的试验中，应力传感器的设计与埋设提供一定的参考。 关键词阻抗匹配HSPB装置应变测量衰减率数学模型 毕业设计说明书（论文）外文摘要 TitleResearch on impedance matching betweenconcreteand pressure sensors Abstract For measurement of stress in the concrete or concrete structures under impact loading,pressure sensors need to be embedded in concrete.If they were embedded directly ,the effect of measure is poor.Need to find a material mold in which the pressure sensors are embedded firstly, the model is then embedded in the concrete,making the model with the concrete to maintain a good match. Attenuation of stress wave signal through the curing adhesive has been studied.Use the HSPB device to test some certain diameter but different thickness curing adhesive specimen then record the incident stress wave signal and The transmission stress wave signal.Calculate the attenuation rate of different thickness curing adhesive.Use MATLAB to create a mathematical model of the decay rate with the specimen thickness change.Provide a reference for future trials on stress sensors#39; design and laid. 混凝土材料内冲击波的压力测量，应用较多的是应变式和压电晶体式压力传感器。目前，对于冲击荷载下混凝土或混凝土类结构中应力的测量，所用的传感器大部分是直接埋置到混凝土或混凝土类结构中。由于传感器本身物理、力学性质与被侧介质不完全相同，从而产生应力场的畸变，使传感器上受的应力不同于该处的真实应力，这就是说，传感器实际测得的应力和原来应力场中该处的应力不一致，它们之间的差值称为ldquo;匹配误差rdquo;。为了解决这一问题，得到较真实的应力值，需要找到一种材料做模具，使压力传感器先埋设在材料中，与材料为一体成为模具，然后将模具埋设在混凝土中，使得模具能与混凝土保持较好的匹配关系。 1．2国内外研究现状 1．3主要工作 在混凝土密实结构相关课题研究中，大量的模拟实验及现场试验都涉及到混凝土内部相关位置压力（或应力）的测量问题。在混凝土浇筑的时候，为提高传感器敏感面与混凝土的耦合性，并防止破坏传感器的敏感面，可先用固化胶将传感器包住，再与混凝土一起浇筑（如图1.1）。这样就很好的解决了混凝土与固化胶的耦合问题，也解决了固化胶与传感器的耦合问题。但是传感器的实测信号将会受到影响,需要考虑应力信号通过固化胶的衰减问题，即考虑混凝土、介质、传感器之间的ldquo;匹配rdquo;问题。 图1.1传感器埋设示意图 本文的主要工作是研究应力波信号通过固化胶后的信号衰减问题。研究方法采用分离式霍普金森压杆对一定直径的、不同厚度的固化胶试件进行试验，并记录入射应力波信号、透射应力波信号，计算不同厚度的固化胶的应力波衰减率，建立衰减率随试件厚度变化的最优数学模型。为以后的试