本發(fā)明屬于基礎(chǔ)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種f-t曲線模擬裝置。
背景技術(shù)：
在兩個(gè)構(gòu)件發(fā)生撞擊時(shí)，由于構(gòu)件材料、結(jié)構(gòu)的不同，在相同大小的動(dòng)量條件下，也存在不同的沖擊曲線，即f-t曲線不同，不同大小的沖擊曲線，對構(gòu)件的剛強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)特性不同，因此，對于構(gòu)件撞擊下的試驗(yàn)驗(yàn)證，需設(shè)置f-t曲線模擬裝置，以更好的模擬真實(shí)的工況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種f-t曲線模擬裝置，用于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬真實(shí)撞擊過程，獲取撞擊曲線。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種f-t曲線模擬裝置，包括主動(dòng)件、曲線模擬裝置、被動(dòng)件、控制裝置，曲線模擬裝置包括密閉的腔體，該腔體上具有充氣口，腔體固定在主動(dòng)件上，通過主動(dòng)件向被動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，使得曲線模擬裝置撞擊被動(dòng)件，根據(jù)撞擊中產(chǎn)生力與時(shí)間，在控制裝置中形成f-t沖擊曲線，其中f表示力，t表示時(shí)間。
腔體與被動(dòng)件相撞的一面貼有力傳感器，通過曲線模擬裝置撞擊被動(dòng)件過程中力傳感器測得的不同時(shí)間的力的大小，在控制裝置中形成撞擊過程中的f-t沖擊曲線。
所述被動(dòng)件上裝有速度傳感器和位移傳感器，通過撞擊過程中獲取的速度數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，在控制裝置中形成撞擊過程中的f-t沖擊曲線。
腔體為鋼質(zhì)。
本發(fā)明的裝置能夠通過腔體的改變和腔體內(nèi)的氣壓改變，調(diào)整氣體初壓和壓縮比實(shí)現(xiàn)對輸出力的控制，調(diào)整范圍大，調(diào)整方便。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本發(fā)明提供一種f-t曲線模擬裝置，包括主動(dòng)件、曲線模擬裝置、被動(dòng)件、控制裝置，主動(dòng)件用于模擬真實(shí)撞擊物體，被動(dòng)件用于模擬被撞擊物體，被動(dòng)件的材質(zhì)可以選擇不同的材質(zhì)，能夠獲取不同的材質(zhì)的沖擊曲線，因?yàn)樵谙嗤膭?dòng)量條件下，由于撞擊特性的不同，構(gòu)件之間的f-t曲線也不相同。主動(dòng)件和被動(dòng)件的質(zhì)量可以與物體同質(zhì)量，也可以與真實(shí)撞擊物體同比例縮放?？刂蒲b置用于獲取撞擊過程中的參數(shù)，進(jìn)而獲取f-t沖擊曲線。該控制裝置至少應(yīng)包括處理器，處理器上設(shè)置數(shù)據(jù)輸入接口，處理器內(nèi)預(yù)裝載有現(xiàn)有的繪圖軟件?？刂蒲b置還可以包括顯示器。
曲線模擬裝置包括密閉的腔體，腔體可以選用現(xiàn)有的鋼材質(zhì)材料制作，該腔體上具有充氣口，能夠?qū)η惑w內(nèi)進(jìn)行充氣，控制腔體內(nèi)氣體的初壓；同時(shí)，通過對腔體的大小進(jìn)行不同設(shè)置，實(shí)現(xiàn)撞擊后腔體容積的不同壓縮比變化，實(shí)現(xiàn)對輸出力的控制，該控制調(diào)整范圍大，調(diào)整方便。
腔體固定在主動(dòng)件上，例如可通過螺栓固定，通過外部驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，達(dá)到所要求的動(dòng)能后，模擬真實(shí)的速度使主動(dòng)件向被動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，使得曲線模擬裝置撞擊被動(dòng)件，并在撞擊過程中完成曲線模擬裝置和被試件之間的動(dòng)量交換，根據(jù)撞擊中產(chǎn)生力與時(shí)間，在控制裝置中形成f-t沖擊曲線。
f-t沖擊曲線的獲取有方法，下面為兩種常用的方法。
第一種方法為：腔體與被動(dòng)件相撞的一面貼有力傳感器，曲線模擬裝置撞擊被動(dòng)件過程中力傳感器能夠測得每時(shí)每刻的力f的大小，而在未撞擊過程中，力f的大小是忽略不計(jì)的，因此，能夠根據(jù)力傳感器測得的數(shù)據(jù)獲取每個(gè)時(shí)間t的力f的大小，進(jìn)而在控制裝置中形成撞擊過程中的f-t沖擊曲線。
第二種方法為：在被動(dòng)件上裝上速度傳感器和位移傳感器，能夠獲取撞擊過程中的速度數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)，同樣，速度傳感器和位移傳感器在未撞擊的過程中獲取的數(shù)值大小可忽略不計(jì)，因此，能夠通過速度傳感器獲取的數(shù)值，獲取撞擊的時(shí)間，而通過速度傳感器和位移傳感器獲取的數(shù)據(jù)，根據(jù)牛頓定律和力學(xué)基本公式，能夠獲取每個(gè)時(shí)間t的撞擊力f的大小，進(jìn)而能夠在控制裝置中形成撞擊過程中的f-t沖擊曲線。
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。