[发明专利]基于组合式铝蜂窝的无源测量冲击波能量的传感器装置

摘要

本发明公开了一种基于组合式铝蜂窝的无源测量冲击波能量的传感器装置，由封装壳体、驱动滑块、组合式铝蜂窝吸能构件、固壁止位板、活动螺栓、密封挡环组成。驱动滑块在冲击波作用下在封装壳体内运动，对组合式铝蜂窝吸能构件进行压缩，组合式铝蜂窝吸能构件产生塑性不可恢复变形。通过测量驱动滑块对组合式铝蜂窝吸能构件的塑性变形位移量，利用塑性变形位移量和所吸收能量之间的关系，可得到作用在驱动滑块上的冲击波能量。本发明结构简单、无需供电、布设使用方便、成本低、可重复使用，且组合式铝蜂窝吸能构件对较低冲击波的响应灵敏度高，可解决部分恶劣环境下难以对冲击波能量进行定量测试的技术难题。

主权项

1.一种基于组合式铝蜂窝的无源测量冲击波能量的传感器装置，其特征在于无源测量冲击波能量的传感器装置由封装壳体(1)、驱动滑块(2)、组合式铝蜂窝吸能构件(3)、固壁止位板(5)、第一活动螺栓(61)、第二活动螺栓(62)、 密封挡环(7)组成；通过测量驱动滑块对组合式铝蜂窝吸能构件的塑性变形位移量，利用预先标定好的组合式铝蜂窝吸能构件塑性变形位移量和所吸收能量之间的关系，定量得到作用在驱动滑块上的冲击波能量；驱动滑块(2)、组合式铝蜂窝吸能构件(3)位于封装壳体(1)内，且驱动滑块(2)、组合式铝蜂窝吸能构件(3)、封装壳体(1)同轴安装；驱动滑块(2)紧贴组合式铝蜂窝吸能构件(3)的左端面，固壁止位板(5)通过第一活动螺栓(61)固定在封装壳体(1)右端，并对封装壳体(1)右端面进行密封；密封挡环(7)通过第二活动螺栓(62)固定在封装壳体(1)左端；所述左端指无源测量冲击波能量的传感器装置靠近爆炸点(8)的一端，所述右端指无源测量冲击波能量的传感器装置远离爆炸点(8)的一端；封装壳体(1)为圆筒，外直径为D₁，壁厚为t₁，内直径为d₁，长度为L₁；封装壳体采用金属材料或者有机玻璃制成，在封装壳体侧壁加工有阵列泄气孔(4)，若封装壳体(1)采用金属材料，在侧壁沿轴向开一个长条形槽(9)，在封装壳体(1)外侧壁沿轴向刻制或布置有长度刻度尺(10)；驱动滑块(2)为圆柱形，直径为D₂，厚度为L₂；驱动滑块(2)采用合金材料制备；驱动滑块(2)和封装壳体(1)无摩擦滑动装配，驱动滑块两端面平行，且与封装壳体(1)中轴线垂直；驱动滑块(2)的厚度L₂和材料要求满足驱动滑块(2)在爆炸冲击波作用下不产生塑性变形；组合式铝蜂窝吸能构件(3)为圆柱形，直径为D₃，厚度L₃＝L₁‑L₂；组合式铝蜂窝吸能构件(3)采用组合式铝蜂窝结构，由多层铝蜂窝叠加而成，要求驱动滑块(2)在冲击波作用下对组合式铝蜂窝吸能构件(3)进行压缩时，组合式铝蜂窝吸能构件(3)产生塑性不可恢复变形；固壁止位板(5)为圆形薄板，材料为硬质合金，要求当组合式铝蜂窝吸能构件(3)变形时固壁止位板(5)不产生塑性变形；封装壳体(1)上的阵列泄气孔(4)沿封装壳体环向和轴向均匀分布；固壁止位板(5)上的阵列泄气孔(4)均匀分布；密封挡环(7)为圆环形，外直径尺寸与封装壳体匹配，内径尺寸略小于驱动滑块内径，材料为硬质合金，要求密封挡环(7)受到冲击波作用时不产生塑性变形。