matlab混凝土密闭空间内爆压力传感器匹配模型研究(4)

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（2）试样应力均匀性假定受到挑战。

试样均匀性假定基于这样一个事实: 即当入射脉冲作用于试样时, 在一个脉冲作用时间内试样内脉冲来回反射多次, 这样我们就可以近似认为试样内应力是均匀的, 试样均匀性假定要求在一定长度入射脉冲作用下试样的波速足够快而且在有效反射时间内试样不破损失效。然而在用SHPB试验装置测试混凝土等脆性材料时, 由于材料的过早损伤破坏, 使试样难以完成有效的反射次数。对于比较容易实现有效反射次数的材料, 在开始的反射过程中试样也并不均匀, 因此在得出的应力，应变曲线的初始段并不可靠。

（3）二维效应

分离式霍普金森压杆是被当作一种一维应力测试装置来使用的，这是一种很好的近似，但在真实测试时，这种一维应力的近似则可能因各种因素的影响不再成立或带来大的误差；和准静态测试不同，高应变率测试的目的是了解应变率对材料特性的影响，这种影响本身有时就不很明显，所以更易受到处界因素干扰，导致错误的结论。 SHPB测试中的二维效应主要有三个部分：高速变形带来的横向惯性效应：试件—杆作用面摩擦对一维应力状态的破坏：试件—杆端面相互间非平面作用带来的二维效应[14.15]。

2．2 应变测量

2.2.1 应变电测技术

电阻应变式传感器具有悠久的历史，是应用最广泛的传感器之一。电阻应变片简称应变片，是一种将应变变换成电阻变化的变换元件。将应变片粘贴在被测构件表面上，随着构件受力变形，应变片产生与构件表面应变成比例的电阻变化，应用适当测量电路和仪器就能够测得构件的应变或应力。应变片不仅能测应变，而且对能转化为应变变量的物理量，如力、扭矩、压强、位移、温度、加速度等，都可利用应变片进行测量，所以它在测试中的应用非常广泛[16]。

应变片电测技术之所以得到广泛的应用，是由于它具有以下优点：

①　非线性小，电阻的变化同应变成线性关系。

②　应变片尺寸小，重量轻，惯性小，频率响应好，可测0~500kHz的动态应变。

③　测量范围广，一般测量范围为105~10-4量级的微应变.

④　测量精度高，动态测试精度达1%，静态测试精度可达0.1%。

⑤　可在各种复杂或恶劣的环境中进行测量。

应变片将应变转换为电阻的变化，由于电阻的变化在数值上很小，因此需要用高精度的测量电路—电桥测量电路。将应变转化为电压的变化，这种测量电路不仅测量准确度高，且可进行温度补偿。

电阻应变片的电阻变化很小，测量电桥的输出信号也很小，不足以推动显示和记录装置，因此需要将电桥的输出信号用一个高增益的放大器进行放大，以便推动显示或记录装置，用于完成这一任务的仪器称为应变仪。此外应变仪还起阻抗变换的作用，和记录仪达到阻抗匹配。电阻应变仪具有灵敏度高、稳定性好、测量简便、准确、可靠、且能做多点较远距离测量等特点。对电阻应变仪的要求是，应变测量输出大，具有低阻抗的电流输出及高阻抗的电压输出，便于连接各种记录仪器，同时适用室内及野外测量。