本文關鍵詞：微型渦噴發(fā)動機六分量應變天平的設計與研究

  更多相關文章： 微型渦噴發(fā)動機 六分量測力元件 應變天平 有限元 耦合

【摘要】：本文首先對六分量測力元件的分類及工作原理做介紹,然后綜合考慮天平設計需求、應變式天平工作原理、雙端固定梁在梁式結構中的優(yōu)越性等因素設計出了六分量測力元件的基本模型。根據(jù)模型結構變形特點并結合二向應變片測剪應變及單個應變片測正應變兩種應變組合接法提出了一套適用于本文應變輸出解耦的布片組橋方案。運用有限元軟件對測力元件及支撐上板進行仿真,仿真結果表明結構強度及最大變形均能滿足要求。由仿真得到各加載力對應輸出應變,通過計算求得模擬的耦合矩陣,分析矩陣特點表明各橋路間僅存在較小干擾,合理的結構設計及應變片組橋布片方案使得電橋基本實現(xiàn)無耦合輸出,但并不能完全解耦。最后對天平的標定系統(tǒng)進行設計并根據(jù)相關文獻制定天平加載方案,由得到的實驗數(shù)據(jù)推導天平計算公式及相關性能參數(shù),結果表明設計的六分量天平各項性能參數(shù)滿足測量需求。將實驗得到的耦合矩陣與仿真得到的模擬耦合矩陣對比,二者具有一致性,即主對角線上元素明顯大于矩陣中的其它干擾元素,同時還通過誤差分析說明實驗耦合矩陣與模擬耦合矩陣存在差異的合理性。雖然完成的六分量天平并不能完全輸出解耦,但從實驗耦合矩陣特點可以看出,各方向力間僅存在較小耦合關系。該結果表明一體式的測力元件雖不能在結構上實現(xiàn)解耦,但結合合理的應變片布片組橋方案則能較大程度降低耦合程度,該種軟硬結合實現(xiàn)應變天平無耦合輸出的設計思路是行之有效切實可行的。
【關鍵詞】：微型渦噴發(fā)動機 六分量測力元件 應變天平 有限元 耦合
【學位授予單位】：西南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK40;TH715.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 引言9
• 1.2 噴氣發(fā)動機歷史及微型渦噴發(fā)動機國內(nèi)外現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 噴氣式發(fā)動機的歷史9-10
• 1.2.2 微型渦噴發(fā)動機國內(nèi)外研究應用現(xiàn)狀10-13
• 1.3 六分量測力元件的分類13-20
• 1.3.1 按測力原理分類13-15
• 1.3.2 按輸出類型分類15-16
• 1.3.3 按結構類型分類16-19
• 1.3.4 六分量測力元件的應用研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 本論文研究內(nèi)容及意義20
• 1.5 本章小結20-22
• 2 六分量測力元件的設計22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 微型渦噴發(fā)動機六分量天平的基本需求分析22-23
• 2.3 測力元件工作原理選擇23
• 2.4 應變測量常用變形結構性能分析23-27
• 2.4.1 拉壓桿結構24
• 2.4.2 懸臂梁結構24
• 2.4.3 雙端固定梁結構24-25
• 2.4.4 桁架結構25-26
• 2.4.5 各桿件結構性能對比26-27
• 2.5 測力元件結構設計及原理介紹27
• 2.6 材料選擇27-29
• 2.7 測力元件加工工藝說明29-30
• 2.8 本章小結30-31
• 3 六分量天平的應變測量原理及布片組橋方案31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 應變測量原理分析31-32
• 3.3 應變片組橋方案及各橋路工作原理分析32-38
• 3.3.1 應變片組橋方案34-35
• 3.3.2 Fx、Fy方向橋路分析35-36
• 3.3.3 Fz方向橋路分析36-37
• 3.3.4 Mx、My方向橋路分析37
• 3.3.5 Mz方向橋路分析37-38
• 3.4 應變片粘貼及接線注意事項38-40
• 3.5 本章小結40-41
• 4 六分量天平整體結構設計及有限元仿真41-57
• 4.1 引言41
• 4.2 六分量天平整體結構設計41-42
• 4.3 有限元方法的原理及優(yōu)點介紹42
• 4.4 六分量測力元件的有限元分析42-53
• 4.4.1 有限元分析模型建立42-43
• 4.4.2 網(wǎng)格劃分及載荷約束設定43-44
• 4.4.3 仿真結果分析44-53
• 4.5 支撐上板的有限元分析53-56
• 4.6 本章小結56-57
• 5 六分量天平的實驗標定及結果分析57-70
• 5.1 引言57
• 5.2 測量系統(tǒng)靜態(tài)校準原理介紹57-63
• 5.2.1 校準標定坐標系57-58
• 5.2.2 天平校準方法58-59
• 5.2.3 校準公式及解耦算法59-60
• 5.2.4 壞值的判別60-61
• 5.2.5 電橋測量系統(tǒng)介紹61-63
• 5.3 校準系統(tǒng)設計及加載方案確定63-66
• 5.4 標定結果及誤差分析66-69
• 5.4.1 靈敏度66-67
• 5.4.2 分辨率67
• 5.4.3 線性度67
• 5.4.4 精確度67-68
• 5.4.5 重復性、回程誤差68
• 5.4.6 誤差分析68-69
• 5.5 本章小結69-70
• 結論與展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-77
• 攻讀碩士期間的學術論文及科研成果77

【引證文獻】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王興平;;鋁合金雜質(zhì)的分析處理[A];2011重慶市鑄造年會論文集[C];2011年

2 周琴;尹力明;;基于LabVIEW7的磁懸掛天平的校準系統(tǒng)[A];第12屆全國電氣自動化與電控系統(tǒng)學術年會論文集[C];2004年

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本文編號：815280