PVDF应力传感器动态标定与混凝土冲击试验研究

"PVDF应力传感器的设计、标定及其在混凝土冲击试验中的应用* (2009年)" 本文主要探讨了PVDF(Polyvinylidene Fluoride)应力传感器在混凝土动态性能测试中的应用，重点是传感器的设计、动态标定以及在混凝土冲击试验中的数据获取。PVDF材料因其优良的压电性能，常被用于制作传感器，尤其是用于测量动态应力和应变。 在设计部分，文章提到了利用分离式霍普金森杆(SHPB)试验技术来标定PVDF应力传感器的压电系数。SHPB试验是一种常用的实验方法，可以用来研究材料在高速冲击条件下的动态力学行为。通过这种技术，研究人员得出了PVDF传感器的压电系数为27.21 PC/N，这是衡量传感器将机械能转化为电信号能力的关键参数。 接下来，文章描述了在落锤冲击试验机上进行的预埋PVDF应力传感器的混凝土圆柱体试件的轴向冲击试验。这种试验方式模拟了实际工程中混凝土结构受到冲击荷载的情况，如爆炸、地震或高速撞击。通过分析预埋在试件中心的PVDF传感器记录的信号，结合试件的轴向压缩曲线，可以得到混凝土在动态冲击下的应力应变曲线，这有助于理解混凝土的动态响应。 然而，文章指出，由于混凝土在冲击加载过程中内部应力分布不均匀，导致预埋在试件中心的PVDF传感器所测得的应力结果可能高于由锤头冲击力直接计算出的平均应力。这种现象揭示了在实际应用中，必须考虑传感器位置对测量结果的影响，以及混凝土内部应力分布的复杂性。 关键词包括PVDF应力计、动态标定、混凝土和落锤试验，这些都反映了文章的核心研究领域。中图分类号涉及的是电子技术（TP212）和土木工程（TU502），文献标识码A则表示该文章为学术研究性质的原创性论文。 这篇论文深入研究了PVDF应力传感器在混凝土动态性能评估中的具体应用，不仅提供了传感器的动态标定方法，还通过实验证明了其在冲击测试中的有效性。同时，它还提醒了研究者在使用此类传感器时需要注意的问题，如应力分布不均匀对测量结果的影响，为后续的工程实践和理论研究提供了有价值的参考。