轮辐式三维加速度传感器弹性元件优化设计

介绍了一种新型非径向三梁轮辐式三维加速度传感器的弹性元件及其结构优化设计方法。三梁结构可提高传感器的灵敏度、标定精度，改善了径向效应。运用多变量多目标优化方法及复合形法，在保证灵敏度和固有频率这两项主要性能指标的前提下对弹性元件进行结构优化，得到应变梁截面的最佳尺寸。     

压力传感器线性度的有限元分析

为了对衡阳钢管厂轧机的轧制力进行实时监测,设计了一套压力传感器.设计了由轧机的结构和工作条件决定的传感器结构,并对其进行标定(压力范围为0～5.88×105 N),得到了传感器弹性元件的线性度,并采用有限元法对其线性度进行分析.利用有限元法不仅可以得到弹性元件应变随压力变化的分布特性,确定最大应力区的位置,还可以通过考虑最大应变及应力集中,确定帖片位置,预测用实验仪器无法测试的压力范围 (0～2.45×106 N)内应变随应力的变化趋势.对实验结果与有限元分析结果进行比较,并对曲线趋势进行预测,结果表明所设计的压力传感器线性度好,能满足使用要求.     

双环测力传感器弹性元件的有限元分析

本文介绍用有限元分析双环测力传感器的弹性元件应力应变分布，得到对该传感器设计有指导意义的结论。     

采用双弹性元件级联的微小推力测量方法

微小型推进器和推进技术的研究开发迫切要求mN级或更小推力的动态测量.该文提出了一种微小力测量方法,采用双弹性元件级联结构,兼顾实现高刚度和高灵敏度的测量性能,并简化了传感器的设计.在该结构原理的理论分析的基础上,研制了一套高灵敏度的电阻应变片式动态力传感器,达到10 mV/(mN*V)的灵敏度和0.06 mN的分辨率,带宽达到850 Hz. 通过标定其静、动态性能验证了双弹性元件级联式微小力测量方法的可行性.     

基于MATLAB的压杆测压传感器设计

该文根据压杆测压原理,以变截面杆作弹性元件,设计了一种压电式压杆测压传感器。为提高测量精度,建立了该传感器的结构模型,通过编制的MATLAB程序对模型进行仿真和实验,优化了传感器结构参数,延长了传感器的测量时间。     

改进组合式L形钢管中核心混凝土应力-应变关系

在已有轴压试件试验的基础上研究改进组合式L形钢管中核心混凝土轴压应力-应变关系,详细分析核心混凝土应力-应变关系参数计算方法.在分析主要影响参数的基础上,回归了所提应力-应变关系的参数表达式.最后,采用所提应力-应变关系对改进组合式L形钢管混凝土柱轴压荷载-应变关系曲线进行了全过程计算.结果表明,核心混凝土平均峰值应变计算值与试验值的比值平均值为0.962 1,轴压极限荷载计算值与试验值的比值平均值为0.972 8,计算曲线与试验曲线吻合程度较好,验证了所提核心混凝土应力-应变关系的合理性.     

弹性-脆性-损伤模型及其在岩石局部破坏研究中的应用

在弹性-脆性-损伤本构模型中,采用了由线性的莫尔-库仑剪切屈服函数和非线性的虎克-布朗屈服函数复合后的屈服函数,以适应高压应力条件下岩石变形及破坏规律的研究.为了考虑脆性岩石在应力突然跌落过程中的弹性模量的变化,引入了一个损伤因子,以描述损伤的程度.此外,还考虑了围压对弹性模量的增强作用.对平面应变压缩条件下的矩形岩样的破坏过程进行了计算,并与接近脆性的带拉伸截断的应变软化莫尔-库仑模型的结果进行了对比,发现了它们之间的差异.又对静水压力条件下的平面应变模型开挖圆形巷道之后的破坏区、轻微的剪切及拉伸岩爆区和体积模量的分布进行了计算.研究发现,当考虑围压对弹性模量的影响后,体积模量的高值区位于V形坑的尖端,而V形坑内部的损伤程度随着损伤因子的增加而增加.如果不考虑围压对弹性模量的影响,V形坑尺寸大、较钝.研究结果表明,不同岩石脆性破坏过程中的损伤程度及围压对弹性模量的影响程度不相同是导致V形坑形态差别的原因之一.     

光功率推动电容式差压传感器在液位测量中的应用

介绍了电容式差压传感器油罐液位高度测量系统的组成及基本原理,提出了液位测量的差压方法,从理论和实验上论证测量电路的微功耗特点.     

光纤光栅的缓粘结预应力混凝土结构监测

为了解缓粘结预应力混凝土结构内部混凝土应变变化规律,采用光纤光栅健康监测系统对沈阳市文化艺术中心的音乐厅主体结构内部温度和应变的变化情况进行了监测.光纤光栅传感器的布设过程中采用了一系列措施来保护传感器本身以及信号传输线路,光纤光栅传感器体现了良好的存活率.温度监测结果显示:混凝土浇筑后硬化过程中构件内部温度均在0℃以上,养护期完成后混凝土温度基本与外部环境一致.应变监测结果显示:位于23.2 m和25.6 m的缓粘结预应力悬挑梁应变变化规律基本一致,预应力柱拆模前后压应变变化较大.     

不同材料导电纱线针织柔性传感器的传感性能

为满足集成针织柔性传感器的智能无缝内衣对于传感性能的要求,结合提花添纱编织技术,采用不同导电纱线作为原材料制备了不同传感区尺寸的针织柔性传感器.通过定伸长拉伸试验考察了针织柔性传感器的电阻-应变关系及重现性,并采用正交试验分析了影响传感器灵敏系数的因素.结果表明,当针织柔性传感器的应变小于15%时,不同线密度的镀银锦纶丝、镀铜锦纶丝针织柔性传感器的电阻与应变均呈线性关系,其重现性良好,适宜作为编织针织柔性传感器的导电材料.影响镀银锦纶丝传感器灵敏系数的显著性因素依次为:镀银锦纶丝线密度、横列数、横列数与纵行数的交互作用,在设计传感区尺寸时,横列数比纵行数更为重要.含铜腈纶纱和含铜腈纶/涤纶混纺纱针织柔性传感器的电阻与应变只在小应变(≤2%)时才能满足线性关系,因此不能作为导电材料用于针织柔性传感器的编织.     

智能CFRP加固RC梁荷载效应模拟与测评

将布拉格光栅光纤（FBG）传感器固化于碳纤维复合材料（CFRP）试件中,构成智能CFRP,试验结果表明：FBG传感器与CFRP相容性良好;FBG传感器与传统电阻应变片具有理想线性关系,FBG的应变传感特性精确稳定．制备4根CFRP加固RC实验梁,并在受拉钢筋、压区混凝土及底部加固CFRP中预置了FBG传感器．根据FBG传感原理、钢筋混凝土理论和Ansys有限元软件编制RC梁荷载效应模拟程序．对实验梁进行弯曲加载实验．根据置入CFRP中FBG传感器的监测应变值,应用有限元模拟计算程序得到梁实时模拟荷载及诸项荷载效应模拟值．结果表明：受拉钢筋与压区混凝土实时模拟应变与传感器实测应变相符合,模拟挠度与实测挠度也相符合,模拟实时荷载与实际荷载基本一致．从而达到集加固与测评双重功能于一体的目的。     

基于混凝土残余应变的CFRP布与钢板复合加固RC梁疲劳损伤研究

采用碳纤维增强复合材料(CFRP)与钢板复合加固钢筋混凝土(RC)梁,并对其开展疲劳性能试验,分析梁压区边缘混凝土的疲劳总应变和累积残余应变随循环次数的发展规律,根据实测数据提出梁压区边缘混凝土累积残余应变演化方程,最后利用压区边缘混凝土累积残余应变定义损伤变量,计算获得损伤变量演化曲线.结果表明:随着荷载幅的提高和疲劳循环次数的增加,复合加固的RC梁压区边缘混凝土疲劳总应变和累积残余应变增大,且其发展均呈现明显的三阶段规律;利用压区边缘混凝土累积残余应变所建立的损伤模型,可以较好地反映这种复合加固梁的疲劳累积损伤.研究结果为CFRP布与钢板复合加固梁的剩余疲劳寿命预测和损伤评价奠定了理论基础.     

四梁式扭矩传感器的设计与优化

为了解决复合振动攻丝研究中的扭矩和轴向力测量问题,设计了一种基于电阻应变的四梁式扭矩传感器。四梁为两端固支结构,均匀分布在半径为R的圆周上,可以测量扭矩和轴向力。为了提高传感器性能,对弹性元件进行了受力分析,以灵敏度为优化目标函数,建立了数学模型,采用Matlab优化工具箱,对传感器的结构进行优化。该传感器工作在振动条件下,为了使传感器的固有频率避开振动攻丝机的工作频率,防止产生共振现象,采用有限元分析软件Ansys对传感器的模态进行了分析,得出传感器的各阶振型及固有频率。     

抛物面形零件冲压成形悬空侧壁圆锥台变形区的应力应变计算

应力和应变的分布情况可以反映出零件在成形过程中的变形特点,它是研究零件冲压成形的基础.采用主应力法推导出了冲压成形过程中旋转抛物面形零件悬空侧壁圆锥台变形区的应力和应变计算公式,以材料为SS304不锈钢的抛物面形零件为算例,得出其应力和应变分布趋势.另外,还计算出了抛物面形零件冲压成形时的应力分界圆直径和应变分界圆直径,其中,应变分界圆直径的计算结果与已有实验数据一致.通过对旋转抛物面形零件冲压成形过程中悬空侧壁圆锥台变形区应力和应变分布的研究,明确零件的成形过程和变形特点,为其冲压成形时内皱曲极限的预报与控制奠定了基础.     

冲裁模卸料弹性元件的选用和计算

本文给出了适用普通圆柱螺旋压缩弹簧国标和聚胺脂弹性国标所给参数的弹性元件设计方法.并提出弹性元件的预压力不小于卸料为,弹性元件最大压缩量不大于弹性元件的最大许可压缩量,应作为冲裁模卸料弹性元件设计时的两个限制指标.     

Ω形密封环的应力分析

作为弹性密封元件，Ω形密封环广泛应用于高参数工况条件下，掌握其在工况下的应力－应变状况是Ω环设计的重要内容。采用非线性有限元法对Ω形密封环在内压以及内压－轴向载荷作用下的应力－应变分布进行了计算，计算结果表明在轴向载荷与内压共同作用下，Ω环内的最大应变值出现在环壳－圆弧段交界面或环圈－圆弧段交界面上。该研究结果为Ω形密封环的极限设计提供了依据。     

改进组合式T形钢管内核心混凝土应力-应变关系

文章基于改进组合式T形钢管混凝土柱轴压试验结果,详细分析了在轴压状态下钢管对核心混凝土的约束特点,通过截面合理划分和假定,并借鉴已有的箍筋约束混凝土应力-应变关系,提出了改进组合式T形钢管内核心混凝土应力-应变关系;在分析主要影响参数的基础上,给出了应力-应变关系参数计算表达式;采用有限元软件ABAQUS对改进组合式T形钢管混凝土柱轴压荷载-应变关系曲线进行了数值计算,并将有限元计算结果与试验结果进行对比。研究结果表明,有限元计算结果与试验结果吻合较好,验证了所提核心混凝土应力-应变关系的合理性。     

IS系統发信器

Ⅰ.前言应用半导体应变片的传感器,把差压、压力、液面等基本的生产过程参数做为应变的变化检出,以应变量轉換为电阻的变化,这与过去所采用的許多测定方式比較,所组成的測定装置能够比較直接、反应迅速,还有这个新型的传感器和按統一直流电流信号传送的传送器連接发揮了很多先进的特点,从而我們认为这个新型的发信器在今后长时間內,将会被大量的采用。     

一种非接触式平面应变测量传感器的设计

设计了一款应变测量传感器,该应变测量传感器由安装在同一印制板上的三个专用芯片组成,每一个专用芯片上的CMOS感光器用于测量所在位置上的平面位移量.通过对传感器的建模分析,确定了传感器的结构设计,并针对设计传感器的误差来源,研究了传感器与被洲表面的粘贴方式和误差修正方法.实验表明,设计的传感器能够实现毫米级形变范围内的应变测量要求,同时设计的传感器可以作为一个传感器节点,应用于无线传感的应变监测网络中.     

拱形应变传感器的优化设计

通过理论分析、数字模拟及试验研究探讨拱形应变传感器输出灵敏度的影响因素及其影响规律.研究结果表明:拱形应变传感器拱顶的开槽、拱轴线形、拱高、拱跨及截面尺寸为其输出灵敏度主要影响因素,其中拱顶开槽的影响最为显著.依据各因素影响程度的不同,得到了拱形应变传感器的最优尺寸,拱的净跨为100 mm,拱高为17 mm,据此制作出拱形应变传感器实物.将所制作的拱形应变传感器以电阻式应变片进行输出灵敏度的标定并试验验证其适用性,实践表明所设计的拱形应变传感器可重复使用并且具有较高的输出灵敏度.