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申请/专利权人：东莞理工学院

摘要：本发明公开了一种基于应力波波场测量正交各向异性材料三维泊松比的方法，其步骤包括：S1、制备入射杆、撞击杆，入射杆设置三个斜截面；S2、制备测试杆，在正交各向异性材料结构中取三个方向细长圆柱体作为测试杆；S3、将各测试杆分别接触贴合于相应斜截面；S4、各测试杆分别粘贴应变片；S5、连接信号放大器、示波器；S6、通过撞击杆撞击入射杆，以使得各测试杆中同时产生纵波、横波，根据每组应变片组中两个应变片所测得纵波和横波波形突变的时间点，采用多点测量求加权平均的方法，以同时计算出各测试杆的纵波波速、横波波速，进而再确认正交各向异性材料三个方向的泊松比。本发明能有效且准确地测量正交各向异性材料的三维泊松比。

主权项：1.一种基于应力波波场测量正交各向异性材料三维泊松比的方法，其特征在于，包括有以下步骤，具体的：步骤S1、制备入射杆1、撞击杆2：入射杆1、撞击杆2采用相同的材料制备而成，入射杆1、撞击杆2分别为圆柱杆件，且入射杆1的直径值与撞击杆2的直径值相等；入射杆1的其中一杆端设置有三个斜截面，三个斜截面以入射杆1的轴线为中心环形阵列布置，且三个斜截面依次为第一斜截面11、第二斜截面12、第三斜截面13；步骤S2、制备测试杆：在待测量正交各向异性材料3的结构中取三个方向的细长圆柱体作为测试杆，所有测试杆的尺寸规格相同；其中，待测量正交各向异性材料3的结构中的沿着x方向延伸的细长圆柱体为第一测试杆31，待测量正交各向异性材料3的结构中的沿着y方向延伸的细长圆柱体为第二测试杆32，待测量正交各向异性材料3的结构中的沿着z方向延伸的细长圆柱体为第三测试杆33；步骤S3、将测试杆与入射杆1连接：第一斜截面11的中心点与入射杆1的轴线所组成的平面为第一平面，第二斜截面12的中心点与入射杆1的轴线所组成的平面为第二平面，第三斜截面13的中心点与入射杆1的轴线所组成的平面为第三平面；将第一测试杆31的一端面与入射杆1的第一斜截面11接触贴合，第一测试杆31的轴线与入射杆1的第一平面重合；将第二测试杆32的一端面与入射杆1的第二斜截面12接触贴合，第二测试杆32的轴线与入射杆1的第二平面重合；将第三测试杆33的一端面与入射杆1的第三斜截面13接触贴合，第三测试杆33的轴线与入射杆1的第三平面重合；步骤S4、各测试杆分别粘贴应变片4：在各测试杆上分别粘贴至少三组沿着相应测试杆轴线方向依次间隔布置的应变片组，且各应变片组由两个沿着相应测试杆径向对齐的应变片组成；步骤S5、连接信号放大器以及示波器：将各应变片4分别连接信号放大器的信号输入端，信号放大器的信号输出端与示波器的信号输入端连接；步骤S6、撞击并测量泊松比：利用气体发射装置或电磁发射装置发射撞击杆2，以使得撞击杆2朝入射杆1侧发射并撞击入射杆1，此时在入射杆1产生并传播一由冲击脉冲而形成的应力波，当该应力波传播至各斜截面时，由于传播路径的改变以及入射杆1与各测试杆的阻抗比不匹配，这就使得应力波在各斜截面处发生反射和透射现象，且在各测试杆中同时产生一沿着相应测试杆纵向传播的纵波以及一沿着相应测试杆横向剪切扰动的横波；由于纵波和横波在同一测试杆中的传播速度不同，利用横波和纵波在测试杆中传播的波速差，再根据每组应变片组中的两个对齐的应变片4所测得的纵波和横波波形突变的时间点，采用多点测量求加权平均的方法，以同时计算出各测试杆的纵波波速、横波波速，并根据纵波波速和横波波速确认正交各向异性材料3三个方向的泊松比vxy、vyz和

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