申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2020-05-22

公开（公告）日：2021-04-27

公开（公告）号：CN111609958B

主分类号：G06F17/10(20060101)

分类号：G06F17/10(20060101);G01L5/00(20060101);G01L1/16(20060101);G01R31/00(20060101);G01R31/12(20060101);G01R1/18(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.27#授权;2020.09.25#实质审查的生效;2020.09.01#公开

摘要：本发明公开一种具有共模干扰抑制性能的碳纤维层合板雷击冲击力和雷电断裂损伤的测量装置和方法，该装置通过可控强度的雷电流脉冲对被试碳纤维复合材料层合板作用的冲击力通过一定长度、一定截面的雷电冲击力传输绝缘棒传递至带屏蔽外壳的压电传感单元中，使得被试碳纤维复合材料层合板冲击力的测量可以免受强雷电流电磁干扰的影响；通过调整可控强度雷电流发生器输出的雷电流的幅值，可以获得被试碳纤维复合材料层合板所承受的雷电冲击力与雷电流电参数之间的数学解析式；同时，通过改变被试碳纤维复合材料层合板与压电传感器之间的距离可获得雷电冲击力的响应时间特征，为被试碳纤维复合材料层合板雷电损伤效应的机理研究提供理论支持。

主权项：1.具有共模干扰抑制性能的碳纤维层合板雷击冲击力和雷电断裂损伤的测量装置，其特征在于：包括可控强度雷电流发生器1、压电传感单元3、计算机测控与数据管理单元4和实验夹具5；所述实验夹具5包括绝缘支撑、两侧的金属连接条或块17和绝缘盖板6；被试碳纤维复合材料层合板2由实验夹具5水平两端加持，绝缘盖板6设置在被试碳纤维复合材料层合板2上方，被试碳纤维复合材料层合板2水平两端通过实验夹具5两侧的各自金属连接条或块17与可控强度雷电流发生器1的低压端相连，并在金属连接条或块17与可控强度雷电流发生器1的电气连线上套接雷电流测量传感器18；所述可控强度雷电流发生器1的高压端与安装于实验夹具5中绝缘盖板6上的金属棒状电极7相连，金属棒状电极7与被试碳纤维复合材料层合板2的上表面垂直、并相对一定距离正对被试碳纤维复合材料层合板2的中心；所述压电传感单元3包括金属屏蔽壳体9、压电传感器10和两个BNC同轴连接器11；压电传感器10安装在固定于金属屏蔽壳体9下底面的绝缘板上，雷电冲击力传输单元8的上端与被试碳纤维复合材料层合板2的下表面中心紧密接触、下端穿过金属屏蔽壳体9与压电传感器10紧密接触；两个BNC同轴连接器11设置在压电传感器10一侧，分别与压电传感器10的上电极和下电极电气连接；作用于被试碳纤维复合材料层合板2的雷电冲击力通过雷电冲击力传输单元8在压电传感器10的上电极和下电极之间形成的压电信号通过两个BNC同轴连接器传输至计算机测控与数据管理单元4；所述计算机测控与数据管理单元4用于对可控强度雷电流发生器1的工作进行监控和控制，及接收雷电流测量传感器18提取的可控强度雷电流发生器1作用于被试碳纤维复合材料层合板2的雷电流信号，并获得压电传感单元3检测的雷电流冲击对被试碳纤维复合材料层合板2形成的雷电冲击力。

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