石油、天然气等能源广泛应用于工业和民用的各个领域中,其具有易燃易爆的特性,容易引发火灾爆炸事故。一旦出现火灾爆炸事故,产生的冲击波就会对周围的人身安全和公共财产造成重大影响。PVDF压电薄膜以其成本低、厚度薄、频率响应范围宽、灵敏度高、易于切割和稳定性等特点,适用于爆炸、冲击测试领域内的冲击应力测量,是目前研究和应用十分广泛的新型传感材料。PVDF压电薄膜的响应特性规律是决定其能否满足在爆炸冲击测试和安全监测等应用领域需求的重要依据。因此,对PVDF压电薄膜的响应特性规律进行分析和研究具有重要的理论和工程意义。本文以PVDF压电薄膜为研究对象,利用37 mm轻气炮作为冲击加载手段,研究冲击载荷下不同的尺寸和厚度对PVDF压电薄膜响应特性的影响。主要工作和研究成果如下:(1)通过轻气炮平面冲击实验,得到了不同厚度的PVDF压电薄膜灵敏度系数,结果表明在500~900 MPa范围内具有较高的线性度。(2)利用ANSYS/LS-DYNA对不同厚度的PVDF薄膜进行了平面冲击模拟,其结果与实验结果比较,应力响应幅值误差在10%以内,说明模拟仿真与实验吻合度较好,且两者结果表明材料厚度与响应幅值之间无必然联系。(3)不同面积的PVDF薄膜材料的平面冲击试验结果表明:材料面积与输出电荷的对应关系与理论预测一致。