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在測量兩個物體低速沖擊的動響應(yīng)中，對撞擊所產(chǎn)生的沖擊載荷，尤其是對沖擊載荷的分布進(jìn)行測量是非常困難的，在軟體撞擊粘彈性結(jié)構(gòu)時更是如此。由于撞擊時產(chǎn)生的初始壓力非常大?(達(dá)幾百個MN／m2。)，沖擊載荷作用時間很短，軟體與粘彈性結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大變形，這就要求所采用的壓力傳感器及其記錄設(shè)備滿足如下特征：能夠測量及承受高強(qiáng)度壓力；頻帶寬(>50kHz)；傳感器幾何尺寸小，特別是厚度要小，以免改變結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)及產(chǎn)生過大的切向力將傳感器撞掉；傳感器質(zhì)量小；傳感器上的敏感區(qū)域小，以準(zhǔn)確反映所測測點(diǎn)的壓力。

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為解決上述要求，本文介紹一種新型壓力傳感器——PVDF壓電薄膜壓力傳感器，測量軟體低速撞擊粘彈性結(jié)構(gòu)的沖擊載荷。

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測量原理

PVDF壓電薄膜壓力傳感器的基本原理是：PVDF壓電薄膜在承受一定方向的外力或變形時，其材料晶面或極化面會產(chǎn)生一定的電荷，稱此為壓電效應(yīng)。

用PVDF壓電薄膜制成PVDF壓電傳感器，均滿足測量撞擊壓力時的各項(xiàng)要求，該傳感器的面積較小，厚度小于30μm，重量幾克，壓力敏感面積為1mm2，測量范圍大于10GPa，精度為10％。由于此種傳感器是采用粘接方式裝在結(jié)構(gòu)上，無需對測壓點(diǎn)處進(jìn)行特殊處理，且質(zhì)地柔軟。不影響結(jié)構(gòu)的變形，幾乎不改變其受力狀態(tài)。

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PVDF壓電傳感器是用高分子材料制造的，若軟體直接撞擊在FVDF上，很可能損壞傳感器，影響測試的正常進(jìn)行，因此需要在傳感器表面覆蓋一層保護(hù)膜。先將粘結(jié)區(qū)域用酒精清洗干凈，待酒精揮發(fā)后均勻地涂上一層薄薄的粘結(jié)劑，粘上傳感器，加壓使其粘緊，再在傳感器 上涂一層粘結(jié)劑。用保護(hù)膜覆蓋PVDF壓力傳感器，加壓將多余的粘結(jié)劑擠出，在室溫下固化24h。

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