专利名称：一种准确测定任意点速度的方法
技术领域：
本发明涉及测定运动物体任意点速度、角速度的方法。
背景技术：
在包装防震缓冲性能测试、车辆碰撞测试等领域，碰撞瞬间的速度是整个测试过程中十分重要的参数。目前在包装防震缓冲性能测试中，一般以垂直跌落或斜面冲击试验的初始高度作为物体碰撞时的动能参数。这样的参数存在较大的误差，它无法消除垂直跌落或斜面俯冲过程中空气阻碍和滚轮摩擦所带来的误差因素。然而，在包装防震缓冲性能测试过程中，要准确测量碰撞瞬间的速度是困难的。一是因为我们无法保证测速时刻与碰撞时刻完全吻合，而无论是斜面冲击过程还是垂直跌落冲击过程，被测试包装件的运动是一种加速运动，也就是说，它的速度是不断变化的；二是因为准确的瞬时速度是无法直接通过测量来获得的。因此，目前在包装防震缓冲性能试验中所采用的垂直跌落或斜面冲击试验中，都无法准确测定包装件与地面或挡墙碰撞时的瞬时速度。
发明内容
本发明的目的是提供一种准确测定任意点速度的方法，以实现诸如碰撞瞬时速度的准确测定。
本发明的准确测定任意点速度的方法，其步骤如下1)在运动物体上安装测速用的挡光器，同时在物体运动轨迹的n个不同点上分别安置测速用的光电门，n为1，2，…正整数；2)利用n个光电门测得运动物体在运动轨迹上的n个测点的速度vi=dti,]]>i＝1，2，…，n，其中d为测速用挡光器上两个挡光条之间的距离间隔，ti为测速用挡光器上两个挡光条通过第i个光电门的时间间隔；3)根据上述n个速度，得到运动物体的速度-时间函数曲线；4)利用速度-时间函数曲线，用插值法得到该曲线上任意点的瞬时速度。
本发明的有益效果在于采用本发明方法，光电门可以安装在运动轨迹的任意位置，不受测试点位置的限制，便可以得到描述物体运动规律的速度-时间函数曲线，从而可以准确得到整个运动过程中任意点的瞬时速度。本发明方法可用于诸如车辆碰撞、包装防护减震性能测试等的碰撞速度的准确测量。
图1为挡光器示意图；图2为运动物体的速度-时间函数曲线。
具体实施例方式
实施例以测试包装防震缓冲性能的斜面冲击试验为例。载有被测包装件的实验台车可以在重力的作用下沿斜面轨道滚下，并撞向挡墙。在实验台车上安装一个如图1所示的挡光器。挡光器是一个直角片，直角片的一边呈U型状，形成两个挡光条1和2，两个挡光条之间的距离间隔为d。
在斜面运动轨道上接近于碰撞挡墙的两处a、b分别安装一个光电门(即光电开关)。当挡光片经过a点的光电门时，可以测得速度v1=dt1;]]>当挡光片经过b点的光电门时，可以测得速度v2=dt2;]]>根据运动物体经过该两点的速度以及它们之间的时间间隔t12，就得到了物体运动的速度-时间函数曲线(如图2所示)；再利用该速度-时间函数曲线，用插值法得到碰撞点c的瞬时速度v3=v2+v2-v1t12t23,]]>其中，t23为c点到b点的时间间隔。
权利要求
1.一种准确测定任意点速度的方法，其步骤如下1)在运动物体上安装测速用的挡光器，同时在物体运动轨迹的n个不同点上分别安置测速用的光电门，n为1，2，…正整数；2)利用n个光电门测得运动物体在运动轨迹上的n个测点的速度vi=dti,]]>i＝1，2，…，n，其中d为测速用挡光器上两个挡光条之间的距离间隔，ti为测速用挡光器上两个挡光条通过第i个光电门的时间间隔；3)根据上述n个速度，得到运动物体的速度-时间函数曲线；4)利用速度-时间函数曲线，用插值法得到该曲线上任意点的瞬时速度。
全文摘要
本发明公开了准确测定任意点速度的方法，其步骤如下1)在运动物体上安装测速用的挡光器，同时在物体运动轨迹的n个不同点上分别安置测速用的光电门；2)利用n个光点门测得运动物体在运动轨迹上的n个测点的速度V
文档编号G01M17/007GK1924588SQ20061005357
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月25日 优先权日2006年9月25日
发明者杜锦才, 王振林 申请人:浙江大学