CN104569498A - 高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法 - Google Patents

高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104569498A
CN104569498A CN201510060548.XA CN201510060548A CN104569498A CN 104569498 A CN104569498 A CN 104569498A CN 201510060548 A CN201510060548 A CN 201510060548A CN 104569498 A CN104569498 A CN 104569498A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell
acceleration transducer
range acceleration
overload
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510060548.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104569498B (zh
Inventor
石云波
刘俊
唐军
马宗敏
李策
陈艳香
智丹
周智君
董胜飞
杨志才
冯恒振
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North University of China
Original Assignee
North University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North University of China filed Critical North University of China
Priority to CN201510060548.XA priority Critical patent/CN104569498B/zh
Publication of CN104569498A publication Critical patent/CN104569498A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104569498B publication Critical patent/CN104569498B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

本发明涉及加速度传感器的抗过载能力分析方法，具体是一种高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法。发明解决了现有加速度传感器的抗过载能力分析方法无法对高量程加速度传感器的抗过载能力进行分析的问题。高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.将高量程加速度传感器安装在炮弹上，并采用炮弹进行实弹侵彻试验；b.计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；c.计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量；d.将炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能与高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量进行比较。发明适用于高量程加速度传感器的可靠性分析。

Description

高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法
技术领域
本发明涉及加速度传感器的抗过载能力分析方法，具体是一种高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法。
背景技术
高量程加速度传感器主要应用于高冲击侵彻过程与***毁伤评估过程中。由于应用环境的特殊性，高量程加速度传感器在实际应用阶段的可靠性分析就显得尤为重要。对高量程加速度传感器而言，对可靠性分析影响最大的指标就是抗过载能力分析。
目前，加速度传感器的抗过载能力分析方法主要分为两种：模拟仿真法和试验测试法。其中，模拟仿真法一般仅适用于加速度传感器的设计阶段，其主要原理是利用计算机对加速度传感器进行静力学加载，并观察加速度传感器结构上薄弱环节的最大应力是否超过安全许用应力。相较于模拟仿真法，试验测试法一般适用于加速度传感器的实际应用阶段，其主要原理是利用试验方法（如冲击锤法、Hopkinson杆、空气炮等实验室模拟试验以及靶场的实弹侵彻试验等）对一般传感器的抗过载能力进行分析。然而，试验测试法由于自身原理所限，仅能够对低量程加速度传感器的抗过载能力进行分析，而无法对高量程加速度传感器（尤其是超过10万g的高量程加速度传感器）的抗过载能力进行分析。基于此，有必要发明一种全新的加速度传感器的抗过载能力分析方法，以解决现有加速度传感器的抗过载能力分析方法存在的上述问题。
发明内容
本发明为了解决现有加速度传感器的抗过载能力分析方法无法对高量程加速度传感器的抗过载能力进行分析的问题，提供了一种高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法，该方法是采用如下步骤实现的：
a.将高量程加速度传感器安装在炮弹上，并采用炮弹进行实弹侵彻试验；在实弹侵彻试验过程中，通过高量程加速度传感器分别测量得出炮弹触靶时的加速度和炮弹完全触靶后的加速度，并分别对炮弹触靶时的加速度和炮弹完全触靶后的加速度进行积分，由此分别得出炮弹触靶时的速度和炮弹完全触靶后的速度；根据炮弹触靶时的速度和炮弹完全触靶后的速度，计算得出炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能；
具体计算公式如下：
（1）；
式（1）中：为炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能；为高量程加速度传感器的质量；为炮弹触靶时的速度；为炮弹完全触靶后的速度；
b.根据高量程加速度传感器的两项抗过载能力指标，计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；
所述高量程加速度传感器的两项抗过载能力指标为：抗过载的加速度峰值、冲击加速度脉宽；
所述额定过载信号为半正弦波信号；所述额定过载信号的加速度幅值等于高量程加速度传感器的抗过载的加速度峰值；所述额定过载信号的脉宽等于高量程加速度传感器的冲击加速度脉宽；
具体计算公式如下：
（2）；
式（2）中：为高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；为抗过载的加速度峰值；为冲击加速度脉宽；
c.假设高量程加速度传感器在额定过载信号下的初速度与炮弹触靶时的速度一致，并根据高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量，计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量；
具体计算公式如下：
（3）；
式（3）中：为高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量；为高量程加速度传感器的质量；为高量程加速度传感器在额定过载信号下的初速度；为高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；
d.将炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能与高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量进行比较；
若炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能大于高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量，则说明高量程加速度传感器能够承受额定过载信号的能量冲击；
若炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能小于高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量，则说明高量程加速度传感器无法承受额定过载信号的能量冲击。
与现有加速度传感器的抗过载能力分析方法相比，本发明所述的高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法一方面通过利用实弹侵彻试验，另一方面通过结合能量判别法，实现了对高量程加速度传感器在实际应用阶段的抗过载能力进行分析，由此有效解决了现有加速度传感器的抗过载能力分析方法无法对高量程加速度传感器的抗过载能力进行分析的问题。
本发明有效解决了现有加速度传感器的抗过载能力分析方法无法对高量程加速度传感器的抗过载能力进行分析的问题，适用于高量程加速度传感器的可靠性分析。
具体实施方式
高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法，该方法是采用如下步骤实现的：
a.将高量程加速度传感器安装在炮弹上，并采用炮弹进行实弹侵彻试验；在实弹侵彻试验过程中，通过高量程加速度传感器分别测量得出炮弹触靶时的加速度和炮弹完全触靶后的加速度，并分别对炮弹触靶时的加速度和炮弹完全触靶后的加速度进行积分，由此分别得出炮弹触靶时的速度和炮弹完全触靶后的速度；根据炮弹触靶时的速度和炮弹完全触靶后的速度，计算得出炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能；
具体计算公式如下：
（1）；
式（1）中：为炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能；为高量程加速度传感器的质量；为炮弹触靶时的速度；为炮弹完全触靶后的速度；
b.根据高量程加速度传感器的两项抗过载能力指标，计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；
所述高量程加速度传感器的两项抗过载能力指标为：抗过载的加速度峰值、冲击加速度脉宽；
所述额定过载信号为半正弦波信号；所述额定过载信号的加速度幅值等于高量程加速度传感器的抗过载的加速度峰值；所述额定过载信号的脉宽等于高量程加速度传感器的冲击加速度脉宽；
具体计算公式如下：
（2）；
式（2）中：为高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；为抗过载的加速度峰值；为冲击加速度脉宽；
c.假设高量程加速度传感器在额定过载信号下的初速度与炮弹触靶时的速度一致，并根据高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量，计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量；
具体计算公式如下：
（3）；
式（3）中：为高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量；为高量程加速度传感器的质量；为高量程加速度传感器在额定过载信号下的初速度；为高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；
d.将炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能与高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量进行比较；
若炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能大于高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量，则说明高量程加速度传感器能够承受额定过载信号的能量冲击；
若炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能小于高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量，则说明高量程加速度传感器无法承受额定过载信号的能量冲击。

Claims (1)

1.一种高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：
a.将高量程加速度传感器安装在炮弹上，并采用炮弹进行实弹侵彻试验；在实弹侵彻试验过程中，通过高量程加速度传感器分别测量得出炮弹触靶时的加速度和炮弹完全触靶后的加速度，并分别对炮弹触靶时的加速度和炮弹完全触靶后的加速度进行积分，由此分别得出炮弹触靶时的速度和炮弹完全触靶后的速度；根据炮弹触靶时的速度和炮弹完全触靶后的速度，计算得出炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能；
具体计算公式如下：
（1）；
式（1）中：为炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能；为高量程加速度传感器的质量；为炮弹触靶时的速度；为炮弹完全触靶后的速度；
b.根据高量程加速度传感器的两项抗过载能力指标，计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；
所述高量程加速度传感器的两项抗过载能力指标为：抗过载的加速度峰值、冲击加速度脉宽；
所述额定过载信号为半正弦波信号；所述额定过载信号的加速度幅值等于高量程加速度传感器的抗过载的加速度峰值；所述额定过载信号的脉宽等于高量程加速度传感器的冲击加速度脉宽；
具体计算公式如下：
（2）；
式（2）中：为高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；为抗过载的加速度峰值；为冲击加速度脉宽；
c.假设高量程加速度传感器在额定过载信号下的初速度与炮弹触靶时的速度一致，并根据高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量，计算得出高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量；
具体计算公式如下：
（3）；
式（3）中：为高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量；为高量程加速度传感器的质量；为高量程加速度传感器在额定过载信号下的初速度；为高量程加速度传感器在额定过载信号下的速度变化量；
d.将炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能与高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量进行比较；
若炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能大于高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量，则说明高量程加速度传感器能够承受额定过载信号的能量冲击；
若炮弹在实弹侵彻试验过程中损失的动能小于高量程加速度传感器在额定过载信号下的动能变化量，则说明高量程加速度传感器无法承受额定过载信号的能量冲击。
CN201510060548.XA 2015-02-05 2015-02-05 高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法 Active CN104569498B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510060548.XA CN104569498B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510060548.XA CN104569498B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104569498A true CN104569498A (zh) 2015-04-29
CN104569498B CN104569498B (zh) 2017-11-07

Family

ID=53086043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510060548.XA Active CN104569498B (zh) 2015-02-05 2015-02-05 高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104569498B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105606469A (zh) * 2015-12-17 2016-05-25 北京理工大学 一种定性表征战斗部侵彻性能的方法
CN113998128A (zh) * 2021-11-08 2022-02-01 陕西千山航空电子有限责任公司 一种直升机过载启动装置及自动判别方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354284A (zh) * 2008-09-19 2009-01-28 中国科学院上海微***与信息技术研究所 一种高量程压阻加速度传感器共振频率的测试方法
US20140024496A1 (en) * 2011-03-25 2014-01-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Protection of an All-Wheel Clutch of a Motor Vehicle Having a Clutch-Controlled All-Wheel Drive During a Critical Power Braking Situation Including a Clutch Slip

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101354284A (zh) * 2008-09-19 2009-01-28 中国科学院上海微***与信息技术研究所 一种高量程压阻加速度传感器共振频率的测试方法
US20140024496A1 (en) * 2011-03-25 2014-01-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Protection of an All-Wheel Clutch of a Motor Vehicle Having a Clutch-Controlled All-Wheel Drive During a Critical Power Braking Situation Including a Clutch Slip

Non-Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐军等: "高冲击环境下MEMS大量程加速度传感器结构的失效分析", 《传感技术学报》 *
李晓红等: "2万g量程压阻式加速度传感器的非线性研究", 《电子测试》 *
潘龙丽等: "MEMS高量程加速度传感器的动态特性分析", 《传感技术学报》 *
石云波等: "MEMS高g加速度传感器高过载能力的优化研究", 《振动与冲击》 *
郇勇等: "压阻式高量程为加速度计的冲击校准", 《传感器技术》 *
钱爰颖: "侵彻过程中的机械滤波仿真研究", 《科学技术与工程》 *
鲍爱达等: "弹载加速度记录仪在冲击环境下的失效研究", 《振动与冲击》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105606469A (zh) * 2015-12-17 2016-05-25 北京理工大学 一种定性表征战斗部侵彻性能的方法
CN113998128A (zh) * 2021-11-08 2022-02-01 陕西千山航空电子有限责任公司 一种直升机过载启动装置及自动判别方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104569498B (zh) 2017-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111090957B (zh) 一种高温结构危险点应力-应变计算方法
Foster et al. Shock testing accelerometers with a Hopkinson pressure bar
CN106096243A (zh) 一种基于伴随矩阵的供水管网泄漏故障反向寻源方法
Cheval et al. Laboratory scale tests for the assessment of solid explosive blast effects. Part II: Reflected blast series of tests
CN104569498A (zh) 高量程加速度传感器的抗过载能力分析方法
CN109387124A (zh) 一种机械火工品针刺感度测试方法
CN108918253B (zh) 测量落锤撕裂试验材料真实断裂能的方法
Dongmei et al. Study on collision of threaded connection during impact
GB2551456A (en) Engine performance monitoring
CN105574306A (zh) 一种在强度有限元分析中获取理论应变的方法
CN104634495B (zh) 一种微型火工作动装置的高精度动态推力测试***
CN207215626U (zh) 一种水泥抗冲击试验装置
CN105205342A (zh) 一种确定高温压力管道极限载荷的方法
Gu et al. Threshold stress intensity factor (Kth) in inertial effect coefficient model
CN103105605A (zh) 模拟真实传感器的测试装置
Zhang et al. Effect of the stress balance on determination of rock dynamic fracture toughness using holed-cracked flattened Brazilian disc
CN103267604A (zh) 一种比较***爆轰做功能力的测量装置及方法
Gu et al. A key parameter in a novel fatigue crack growth model
Jeanson et al. Identification of Material Constitutive Parameters for Dynamic Applications: Magnetic Pulse Forming (MPF) and Electrohydraulic Forming (EHF)
Jiang et al. Structural Performance Improvement and Optimal Design for a Strong-Shock Resistant Turntable Cabinet
CN203132516U (zh) 磨损寿命实时预测装置
CN201909743U (zh) 冲击试验治具
CN107389460B (zh) 液压加载试验机的材料水平断裂检测方法
CN105022895A (zh) PumpLinx的***级CFD分析方法
Shi et al. Study on Measurement Method of Dynamic Linearity for High G Micro Accelerometer

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant