本文關(guān)鍵詞：基于有限元理論的楊氏模量測(cè)量方法

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【摘要】：楊氏模量是表征固體材料形變與內(nèi)力關(guān)系、描述固體材料抵抗形變能力的重要物理量,它是工程中機(jī)械構(gòu)件選材時(shí)的重要參數(shù)之一,同時(shí)也是結(jié)構(gòu)有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的必要物理量,因此測(cè)量材料的楊氏模量有著重要的意義。針對(duì)靜態(tài)法和動(dòng)態(tài)法測(cè)量楊氏模量,均需使用專用的測(cè)量設(shè)備以及專用的測(cè)量試件等問題,本文提出了基于有限元理論的楊氏模量測(cè)量方法。具體研究?jī)?nèi)容及主要結(jié)論如下：(1)分別提出了基于位移、基于應(yīng)變和基于模態(tài)的三種楊氏模量測(cè)量方法以實(shí)現(xiàn)使用一般實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成對(duì)復(fù)雜零件楊氏模量的測(cè)量。首先,根據(jù)有限元理論建立起剛度矩陣與楊氏模量的關(guān)系,進(jìn)而獲得楊氏模量。然后,分別對(duì)這三種方法的誤差的主要來源進(jìn)行了判斷,并研究了誤差對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。最后,制定了具體的實(shí)施流程。(2)根據(jù)上述三種楊氏模量測(cè)量方法的具體實(shí)施流程,結(jié)合Microsoft Visual Studio及ANSYS軟件,以C#為開發(fā)語言,開發(fā)了三種測(cè)量系統(tǒng),并將其整合為一個(gè)基于ANSYS的楊氏模量測(cè)量平臺(tái),簡(jiǎn)化了實(shí)施流程,節(jié)省了測(cè)量所耗時(shí)間,減輕了部分工作量。(3)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證本文所提出的三種基于有限元理論的楊氏模量測(cè)量方法和基于ANSYS的楊氏模量測(cè)量平臺(tái)的準(zhǔn)確性及實(shí)用性。證明了本文提出的基于有限元理論的楊氏模量測(cè)量方法不需要專用設(shè)備和專用試件,只需一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)備即可完成對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)楊氏模量的測(cè)量,可適用于工程結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)楊氏模量測(cè)量。
【關(guān)鍵詞】：楊氏模量 位移 應(yīng)變 模態(tài)
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB302.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-22
• 1.1 論文研究背景及意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-19
• 1.2.1 靜態(tài)法10-14
• 1.2.2 動(dòng)態(tài)法14-19
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 有限元分析的理論基礎(chǔ)22-30
• 2.1 有限元分析概述22-23
• 2.2 有限元分析基本思想23-25
• 2.3 有限元法分析的基本理論25-28
• 2.3.1 有限元法靜力學(xué)分析基本理論25-26
• 2.3.2 有限元法動(dòng)力學(xué)分析的基本理論26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第三章 基于有限元理論的楊氏模量測(cè)量方法30-48
• 3.1 基于位移的楊氏模量測(cè)量方法30-36
• 3.1.1 基于位移的測(cè)量方法原理30-34
• 3.1.2 基于位移的測(cè)量方法的誤差分析34-35
• 3.1.3 基于位移的測(cè)量方法的實(shí)施流程35-36
• 3.2 基于應(yīng)變的楊氏模量測(cè)量方法36-41
• 3.2.1 基于應(yīng)變的測(cè)量方法原理原理36-39
• 3.2.2 基于位應(yīng)變的測(cè)量方法的誤差分析39-40
• 3.2.3 基于應(yīng)變的測(cè)量方法的實(shí)施流程40-41
• 3.3 基于模態(tài)的楊氏模量測(cè)量方法測(cè)量方法41-45
• 3.3.1 基于模態(tài)的測(cè)量方法原理41-44
• 3.3.2 基于模態(tài)測(cè)量方法的誤差分析44-45
• 3.3.3 基于模態(tài)測(cè)量方法的實(shí)施流程45
• 3.4 本章小結(jié)45-48
• 第四章 基于ANSYS的楊氏模量測(cè)量平臺(tái)開發(fā)48-66
• 4.1 ANSYS二次開發(fā)環(huán)境選擇48-49
• 4.2 功能模塊設(shè)計(jì)49-53
• 4.2.1 基于位移測(cè)量方法的模塊設(shè)計(jì)50-51
• 4.2.2 基于應(yīng)變測(cè)量方法的模塊設(shè)計(jì)51-52
• 4.2.3 基于模態(tài)測(cè)量方法的模塊設(shè)計(jì)52-53
• 4.3 界面設(shè)計(jì)53-57
• 4.3.1 界面總體53-54
• 4.3.2 基于位移楊氏模量測(cè)量系統(tǒng)界面54-55
• 4.3.3 基于應(yīng)變楊氏模量測(cè)量系統(tǒng)界面55-56
• 4.3.4 基于模態(tài)楊氏模量測(cè)量系統(tǒng)界面56-57
• 4.4 功能實(shí)現(xiàn)57-65
• 4.4.1 導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)57-59
• 4.4.2 基于位移測(cè)量方法的功能實(shí)現(xiàn)59-61
• 4.4.3 基于應(yīng)變測(cè)量方法的功能實(shí)現(xiàn)61-63
• 4.4.4 基于模態(tài)測(cè)量方法的功能實(shí)現(xiàn)63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證66-80
• 5.1 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)66-73
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備及試件66-68
• 5.1.2 位移實(shí)驗(yàn)方案68-69
• 5.1.3 應(yīng)變實(shí)驗(yàn)方案69-71
• 5.1.4 模態(tài)實(shí)驗(yàn)方案71-73
• 5.2 基于ANSYS的楊氏模量測(cè)量系統(tǒng)驗(yàn)證73-78
• 5.2.1 基于位移的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)例驗(yàn)證73-74
• 5.2.2 基于應(yīng)變的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)例驗(yàn)證74-76
• 5.2.3 基于模態(tài)的測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)例驗(yàn)證76-78
• 5.3 本章小結(jié)78-80
• 第六章 結(jié)論與展望80-82
• 6.1 結(jié)論80
• 6.2 展望80-82
• 致謝82-84
• 參考文獻(xiàn)84-90
• 附錄Ⅰ 攻讀碩士階段發(fā)表的論文90-92
• 附錄Ⅱ 基于ANSYS的楊氏模量測(cè)量平臺(tái)APDL代碼92-97

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1 郝玉才;;金屬細(xì)絲、薄片楊氏模量動(dòng)力學(xué)測(cè)試方法[J];儀表材料;1979年04期

2 O.H.Yeoh;張學(xué)義;;橡膠的硬度及楊氏模量[J];橡膠譯叢;1985年04期

3 徐羅庚;;傳感器彈性體材料的楊氏模量的溫度依從關(guān)系[J];試驗(yàn)機(jī)與材料試驗(yàn);1985年05期

4 O. H. Yeoh;朱華德;;橡膠硬度與楊氏模量[J];橡膠參考資料;1986年09期

5 黃志清;;測(cè)定高溫楊氏模量的新裝置[J];上海金屬.有色分冊(cè);1989年04期

6 汪雨寒;;楊氏模量與溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2014年01期

7 顧利忠,蘇菲,趙頡,張以恒;微機(jī)械材料楊氏模量的測(cè)量[J];光學(xué)精密工程;2000年03期

8 羅晃;;涂卻速率對(duì)聚丙烯擠出薄膜和板材的形態(tài)學(xué)、密度及楊氏模量的影響[J];塑料;1983年02期

9 劉文能;雙金屬的等效楊氏模量溫度系數(shù)[J];鋼鐵研究總院學(xué)報(bào);1984年01期

10 張叔淼 ,趙連德;真空薄帶楊氏模量測(cè)量裝置[J];鋼鐵研究總院學(xué)報(bào);1988年03期

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1 尹曉冬;吳魏霞;;提高實(shí)驗(yàn)素質(zhì),培養(yǎng)創(chuàng)造能力——設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)探索與實(shí)踐——以設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)“顯微鏡法測(cè)量楊氏模量”為例[A];2005年全國(guó)高校非物理類專業(yè)物理教育學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

2 周成龍;劉會(huì)超;付東;張弩;吳寅虎;張瑞;;新型楊氏模量自動(dòng)測(cè)量?jī)x的探索與實(shí)踐[A];第六屆全國(guó)高等學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2010年

3 王新春;趙東風(fēng);文強(qiáng)禹;;電橋法測(cè)楊氏模量[A];2007'儀表，自動(dòng)化及先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集（二）[C];2007年

4 崔婧;杜建科;王驥;;附加微梁的C軸傾斜FBAR結(jié)構(gòu)中體聲波的傳播[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

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7 黃西成;陶俊林;張青平;徐艾民;陳剛;;金屬材料靜高壓p-V曲線[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2001）[C];2001年

8 李硯召;;巖石的低頻楊氏模量和衰減系數(shù)測(cè)量?jī)x[A];水電與礦業(yè)工程中的巖石力學(xué)問題——中國(guó)北方巖石力學(xué)與工程應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議文集[C];1991年

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1 趙輝川;碳納米管有限溫度模型和熱力學(xué)性能的理論分析[D];燕山大學(xué);2015年

2 李良芳;剪切波彈性成像超聲評(píng)估肌肉硬度與肌張力分級(jí)的相關(guān)性研究[D];廣州中醫(yī)藥大學(xué);2016年

3 張海峰;基于有限元理論的楊氏模量測(cè)量方法[D];昆明理工大學(xué);2016年

4 王風(fēng)港;軟組織的楊氏模量測(cè)量方法的研究[D];天津大學(xué);2007年

5 關(guān)怡多;涂層楊氏模量共振測(cè)試系統(tǒng)的研究[D];北京交通大學(xué);2010年

6 王楠;基于粒子群優(yōu)化算法的生物組織楊氏模量的重構(gòu)[D];東南大學(xué);2005年

7 李明香;激光干涉法測(cè)量材料的楊氏模量[D];東北師范大學(xué);2015年

8 雒祜芳;超聲波育種機(jī)理研究[D];陜西師范大學(xué);2011年

9 張海島;腓腸肌運(yùn)動(dòng)疲勞肌聲譜特征及有限元模態(tài)分析[D];陜西師范大學(xué);2011年

10 付紹晨;LSAWs技術(shù)檢測(cè)ULSI互連布線low-k介質(zhì)薄膜楊氏模量的算法研究[D];天津大學(xué);2009年

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