爆炸冲击条件下的加速度传感器结构分析

发布时间：2018-01-19 20:21

本文关键词： 冲击振动结构响应有限元分析模态分析加速度传感器　出处：《传感技术学报》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对加速度传感器在爆炸与冲击测试中的应用,从理论与有限元仿真出发,分析传感器结构的静态响应与冲击响应。在15.4×10~4gn的静态载荷下,传感器结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂。在静态载荷下,加速度传感器在15.4×10~4gn的冲击加速度载荷下结构最大应力超过材料的许用应力,将会发生结构断裂。在加速度传感器的工作方向上施加幅值为15×10~4gn,半周期为5μs、10μs、20μs、30μs、40μs的半正弦加速度冲击载荷。在幅值为15×10~4gn、半周期为30μs的冲击载荷下,传感器的固定端处应力为334 MPa,将会使传感器断裂失效。在幅值为15×10~4gn、半周期为5μs、10μs、20μs的冲击载荷下,固定端处应力超过材料许用应力,将也会发生结构断裂。悬臂梁在半周期为5μs、10μs、20μs的冲击下,将会出现断裂。大体上,冲击载荷的周期越小,固定端的应力越大集中越严重。由于传感器固有周期为9.5μs,加速度传感器在半周期为10μs的冲击载荷下出现谐振,固定端处应力变大集中加剧。分析加速度传感器在冲击载荷下的结构响应为传感器的结构设计与具体应用时的可靠性分析提供了理论依据。
[Abstract]:In view of the application of accelerometer in explosion and shock measurement, the static and impact responses of the sensor structure are analyzed based on the theory and finite element simulation, under the static load of 15.4 脳 10 ~ (4) gn. When the maximum stress of the sensor structure exceeds the allowable stress of the material, the structure will break. The maximum stress of the structure under the impact acceleration load of 15.4 脳 10 ~ (4) gn exceeds the allowable stress of the material. The amplitude of the accelerometer is 15 脳 10 ~ (4) gna and the half-period is 5 渭 s ~ 10 渭 s ~ (10 渭 s) ~ (20 渭 s) ~ (30 渭 s). The stress at the fixed end of the sensor is 334 MPa under the shock load of 15 脳 10 ~ 4 gna and 30 渭 s half period. The stress at the fixed end exceeds the allowable stress at the fixed end under the shock load of 15 脳 10 ~ 4 gna and 5 渭 s ~ 10 渭 s ~ 10 渭 s ~ (20 渭 s). There will also be structural fracture. The cantilever beam will fracture under the impact of 5 渭 s ~ 10 渭 s ~ (10 渭 s) ~ (20 渭 s). In general, the period of impact load is smaller. The greater the stress concentration at the fixed end is, the more serious the stress concentration is. Because the inherent period of the sensor is 9.5 渭 s, the acceleration sensor resonates under the shock load of 10 渭 s. The analysis of the structural response of acceleration sensor under impact load provides a theoretical basis for the structural design and reliability analysis of the sensor.
【作者单位】：中国工程物理研究院电子工程研究所;
【基金】：中国工程物理研究院电子工程研究所科技创新基金项目(S20161102)
【分类号】：TP212
【正文快照】： 弹体在侵彻靶标时,弹体内部的电子组件、装药等会受到弹体过载和弹体结构振动所引起的冲击载荷。为了解分析电子组件、装药等的抗冲击特性,就必须测试弹体侵彻靶标过程中的冲击载荷。在实际的爆炸与冲击试验中,通常使用加速度传感器、压力传感器等来测量试验过程中的冲击力与

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