本文關(guān)鍵詞：微型渦噴發(fā)動機(jī)六分量應(yīng)變天平的設(shè)計(jì)與研究

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【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(shè)計(jì)需求、應(yīng)變式天平工作原理、雙端固定梁在梁式結(jié)構(gòu)中的優(yōu)越性等因素設(shè)計(jì)出了六分量測力元件的基本模型。根據(jù)模型結(jié)構(gòu)變形特點(diǎn)并結(jié)合二向應(yīng)變片測剪應(yīng)變及單個(gè)應(yīng)變片測正應(yīng)變兩種應(yīng)變組合接法提出了一套適用于本文應(yīng)變輸出解耦的布片組橋方案。運(yùn)用有限元軟件對測力元件及支撐上板進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及最大變形均能滿足要求。由仿真得到各加載力對應(yīng)輸出應(yīng)變,通過計(jì)算求得模擬的耦合矩陣,分析矩陣特點(diǎn)表明各橋路間僅存在較小干擾,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及應(yīng)變片組橋布片方案使得電橋基本實(shí)現(xiàn)無耦合輸出,但并不能完全解耦。最后對天平的標(biāo)定系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)并根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)制定天平加載方案,由得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)天平計(jì)算公式及相關(guān)性能參數(shù),結(jié)果表明設(shè)計(jì)的六分量天平各項(xiàng)性能參數(shù)滿足測量需求。將實(shí)驗(yàn)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(shí)還通過誤差分析說明實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)耦合矩陣特點(diǎn)可以看出,各方向力間僅存在較小耦合關(guān)系。該結(jié)果表明一體式的測力元件雖不能在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)解耦,但結(jié)合合理的應(yīng)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(jié)合實(shí)現(xiàn)應(yīng)變天平無耦合輸出的設(shè)計(jì)思路是行之有效切實(shí)可行的。
【關(guān)鍵詞】：微型渦噴發(fā)動機(jī) 六分量測力元件 應(yīng)變天平 有限元 耦合
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(jī)歷史及微型渦噴發(fā)動機(jī)國內(nèi)外現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 噴氣式發(fā)動機(jī)的歷史9-10
• 1.2.2 微型渦噴發(fā)動機(jī)國內(nèi)外研究應(yīng)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(jié)構(gòu)類型分類16-19
• 1.3.4 六分量測力元件的應(yīng)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(jié)20-22
• 2 六分量測力元件的設(shè)計(jì)22-31
• 2.1 引言22
• 2.2 微型渦噴發(fā)動機(jī)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(yīng)變測量常用變形結(jié)構(gòu)性能分析23-27
• 2.4.1 拉壓桿結(jié)構(gòu)24
• 2.4.2 懸臂梁結(jié)構(gòu)24
• 2.4.3 雙端固定梁結(jié)構(gòu)24-25
• 2.4.4 桁架結(jié)構(gòu)25-26
• 2.4.5 各桿件結(jié)構(gòu)性能對比26-27
• 2.5 測力元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)30-31
• 3 六分量天平的應(yīng)變測量原理及布片組橋方案31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 應(yīng)變測量原理分析31-32
• 3.3 應(yīng)變片組橋方案及各橋路工作原理分析32-38
• 3.3.1 應(yīng)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(yīng)變片粘貼及接線注意事項(xiàng)38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 六分量天平整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及有限元仿真41-57
• 4.1 引言41
• 4.2 六分量天平整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41-42
• 4.3 有限元方法的原理及優(yōu)點(diǎn)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(shè)定43-44
• 4.4.3 仿真結(jié)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(jié)56-57
• 5 六分量天平的實(shí)驗(yàn)標(biāo)定及結(jié)果分析57-70
• 5.1 引言57
• 5.2 測量系統(tǒng)靜態(tài)校準(zhǔn)原理介紹57-63
• 5.2.1 校準(zhǔn)標(biāo)定坐標(biāo)系57-58
• 5.2.2 天平校準(zhǔn)方法58-59
• 5.2.3 校準(zhǔn)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(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及加載方案確定63-66
• 5.4 標(biāo)定結(jié)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(fù)性、回程誤差68
• 5.4.6 誤差分析68-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論與展望70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 攻讀碩士期間的學(xué)術(shù)論文及科研成果77

【引證文獻(xiàn)】

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(zhǔn)系統(tǒng)[A];第12屆全國電氣自動化與電控系統(tǒng)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

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本文編號：815280