PVDF在瞬态压力测试中的应用研究

【摘要】：PVDF薄膜作为一种新型高分子材料,具有优异的压电性能和物理特性,在传感器领域具有广阔的应用前景。本文以PVDF作为研究对象,对其进行了相关的研究和应用,具体包括以下几个方面。 1、通过脉冲压力发生装置产生液体脉冲压力,研究PVDF在厚度工作模式下的动态特性。制作PVDF压力传感器,借助标准的压阻传感器,测得传感器的灵敏度、计算出灵敏度的不确定度,获得了PVDF压力传感器输出线性度；通过比较PVDF压力传感器和标准的压阻传感器响应信号在时域和频域上的相关参数,证实PVDF压电薄膜具备测量动态压力的能力。 2、以等强度梁为实验平台,搭建应变测量系统,研究PVDF在拉伸工作模式下的特性。实验获得了PVDF和电阻应变片的响应输出,并通过对等强度梁理论应变输出和PVDF实际应变输出做出对比,证实PVDF具有测量结构应变的能力。 3、根据多孔材料具有减震和吸收冲击能量的特点,制备以泡沫铝为夹心的三种复合结构。在冲击加载的实验条件下,应用PVDF压电传感器测量复合结构层间载荷的衰减,并通过与数值仿真结果对比,证实PVDF具备测量复合结构层间载荷衰减的能力。 4、对测量伴随温度场的气流冲击压力场应用背景下,试验了PVDF压力传感器隔热方法。通过温度传递理论对隔热膜的隔热效果进行理论分析,并通过两个验证性试验分析了隔热膜对传感器的热隔绝效果和对输出信号的影响。