負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能測(cè)試及裝置柔順控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-12 20:26
為滿足愈加多樣的機(jī)械性能需求,結(jié)構(gòu)材料被越來(lái)越多地設(shè)計(jì)、研制以及應(yīng)用在實(shí)際工程中。負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料,由于具有優(yōu)良的抗沖擊性、抗斷裂性能以及獨(dú)特的“拉脹”效應(yīng)等特性,現(xiàn)已越來(lái)越多的應(yīng)用于航空航天、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。為滿足不同的應(yīng)用需要,此類材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往復(fù)雜多樣,所需承受的載荷也往往是耦合多變的。因此,設(shè)計(jì)相關(guān)加載裝置,模擬其實(shí)際服役工況,并對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行原位檢測(cè),對(duì)于此類復(fù)雜構(gòu)件的設(shè)計(jì)與分析具有重要意義。論文首先通過(guò)功能和結(jié)構(gòu)分析,結(jié)合測(cè)試需求,進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化、功能升級(jí)和改進(jìn)。其中主要包括對(duì)裝置整體功能及結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并分別對(duì)多載荷加載模塊、多物理場(chǎng)加載模塊、原位觀測(cè)模塊、控制模塊的功能及結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行了闡述。結(jié)合裝置所使用的傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種六維力傳感器校準(zhǔn)裝置,并對(duì)重力在測(cè)量時(shí)產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析與校正。結(jié)合校準(zhǔn)后的傳感器力反饋與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,提出了一種對(duì)裝置同軸度進(jìn)行校準(zhǔn)的方法。此外,針對(duì)裝置動(dòng)平臺(tái)坐標(biāo)系與夾具坐標(biāo)系不重合的問(wèn)題進(jìn)行了校準(zhǔn),使得裝置可沿指定加載方向輸出精確的位移加載。接下來(lái)根據(jù)裝置的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及實(shí)際加載需求,提出了一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)柔順控制策略。該...
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究意義及背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的研究現(xiàn)狀
1.2.2 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的特性
1.2.3 材料原位力學(xué)性能測(cè)試裝置研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 復(fù)雜載荷加載力學(xué)性能原位測(cè)試裝置及改進(jìn)
2.1 裝置簡(jiǎn)介
2.2 多載荷加載模塊
2.2.1 加載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.2.2 傳感器選型
2.2.3 輔助定位單元設(shè)計(jì)
2.3 多物理場(chǎng)模塊
2.4 原位觀測(cè)模塊
2.5 控制模塊
2.6 裝置的調(diào)試與改進(jìn)
2.6.1 傳感器校正及誤差分析
2.6.2 基于多維力傳感器的同軸度校準(zhǔn)方法
2.7 本章小結(jié)
第3章 電驅(qū)Stewart平臺(tái)的主動(dòng)柔順控制
3.1 電驅(qū)Stewart平臺(tái)的控制策略分析
3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的主動(dòng)柔順控制策略
3.3 基于Matlab的算法實(shí)現(xiàn)
3.4 基于懸臂彎試驗(yàn)的力控策略驗(yàn)證
3.4.1 訓(xùn)練數(shù)據(jù)的采集
3.4.2 模型訓(xùn)練
3.5 本章小結(jié)
第4章 負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能測(cè)試
4.1 負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能推導(dǎo)
4.2 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試
4.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
4.2.2 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)加載試驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬材料——“大國(guó)重器”的脊梁[J]. 本刊編輯部. 新材料產(chǎn)業(yè). 2018(12)
[2]新型光學(xué)對(duì)中自動(dòng)測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)[J]. 張永超,趙錄懷,譚仕強(qiáng). 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2018(09)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家穩(wěn)定性研究[J]. 李平舟,趙朗程. 軟件. 2018(06)
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的胎兒心電提取算法研究[J]. 袁延超,吳水才,袁麗,王笑茹,高小峰,賓光宇. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2018(03)
[5]金屬結(jié)構(gòu)材料研發(fā)趨向何方?[J]. 功能材料信息. 2016 (02)
[6]巖石軸向直接拉伸試驗(yàn)裝置的研制及應(yīng)用[J]. 張緒濤,張強(qiáng)勇,袁圣渤,王超,高強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]拉脹材料研究進(jìn)展和應(yīng)用前景[J]. 周蕾,譚燕. 中國(guó)建材科技. 2013(05)
[8]軸向拉伸試驗(yàn)機(jī)同軸度檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 曾利民,楊瑩. 計(jì)測(cè)技術(shù). 2011(05)
[9]數(shù)字散斑相關(guān)法在變形測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 陳志新,梁晉,郭成. 光學(xué)精密工程. 2011(07)
[10]負(fù)泊松比材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究及應(yīng)用[J]. 楊智春,鄧慶田. 力學(xué)進(jìn)展. 2011(03)
博士論文
[1]蛋盒型結(jié)構(gòu)性能分析及成形工藝優(yōu)化研究[D]. 王遠(yuǎn).北京科技大學(xué) 2018
[2]應(yīng)變光學(xué)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)及在特種設(shè)備監(jiān)測(cè)的應(yīng)用[D]. 陳光.北京交通大學(xué) 2018
[3]新型周期多孔材料的準(zhǔn)靜態(tài)和沖擊特性研究[D]. 喬錦秀.清華大學(xué) 2016
[4]新型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究及其在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 周冠.湖南大學(xué) 2015
[5]三維機(jī)織物拉伸性質(zhì)應(yīng)變率效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究&新型蜂窩芯材夾層復(fù)合材料板力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析[D]. 侯仰青.東華大學(xué) 2013
[6]著陸緩沖系統(tǒng)中吸能結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化[D]. 尹漢鋒.湖南大學(xué) 2011
[7]飛機(jī)蜂窩結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)沖擊下的破壞機(jī)理及吸收能量分配機(jī)制[D]. 孟黎清.太原理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]一種新型負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的沖擊動(dòng)力學(xué)研究[D]. 岑神德.暨南大學(xué) 2018
[2]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能車的控制[D]. 馮震.內(nèi)蒙古大學(xué) 2018
[3]柴油車尾氣凈化用碳化硅蜂窩陶瓷的制備與性能研究[D]. 吳鄭敏.武漢科技大學(xué) 2018
[4]利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算鄂西山區(qū)耕地田坎系數(shù)的可行性研究[D]. 金鑫.湖北大學(xué) 2018
[5]黃芩苷—白及膠—鈦酸銀復(fù)合多孔材料的制備及其對(duì)燒傷創(chuàng)面愈合作用的初步研究[D]. 張丞.中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué) 2018
[6]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)算法研究[D]. 呂宗霖.北京交通大學(xué) 2018
[7]基于仿真與試驗(yàn)的汽車零部件強(qiáng)度性能分析與評(píng)價(jià)[D]. 孫劍.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[8]復(fù)合材料負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)振動(dòng)和阻尼性能研究[D]. 馬國(guó)林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[9]孔洞化柔性基底對(duì)金屬薄膜力學(xué)性能的研究[D]. 李中林.重慶大學(xué) 2017
[10]兩種負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張一帆.暨南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3676540
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究意義及背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的研究現(xiàn)狀
1.2.2 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的特性
1.2.3 材料原位力學(xué)性能測(cè)試裝置研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 復(fù)雜載荷加載力學(xué)性能原位測(cè)試裝置及改進(jìn)
2.1 裝置簡(jiǎn)介
2.2 多載荷加載模塊
2.2.1 加載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
2.2.2 傳感器選型
2.2.3 輔助定位單元設(shè)計(jì)
2.3 多物理場(chǎng)模塊
2.4 原位觀測(cè)模塊
2.5 控制模塊
2.6 裝置的調(diào)試與改進(jìn)
2.6.1 傳感器校正及誤差分析
2.6.2 基于多維力傳感器的同軸度校準(zhǔn)方法
2.7 本章小結(jié)
第3章 電驅(qū)Stewart平臺(tái)的主動(dòng)柔順控制
3.1 電驅(qū)Stewart平臺(tái)的控制策略分析
3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的主動(dòng)柔順控制策略
3.3 基于Matlab的算法實(shí)現(xiàn)
3.4 基于懸臂彎試驗(yàn)的力控策略驗(yàn)證
3.4.1 訓(xùn)練數(shù)據(jù)的采集
3.4.2 模型訓(xùn)練
3.5 本章小結(jié)
第4章 負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能測(cè)試
4.1 負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能推導(dǎo)
4.2 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試
4.2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備
4.2.2 負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)加載試驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在學(xué)期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬材料——“大國(guó)重器”的脊梁[J]. 本刊編輯部. 新材料產(chǎn)業(yè). 2018(12)
[2]新型光學(xué)對(duì)中自動(dòng)測(cè)量裝置的設(shè)計(jì)[J]. 張永超,趙錄懷,譚仕強(qiáng). 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2018(09)
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家穩(wěn)定性研究[J]. 李平舟,趙朗程. 軟件. 2018(06)
[4]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的胎兒心電提取算法研究[J]. 袁延超,吳水才,袁麗,王笑茹,高小峰,賓光宇. 生物醫(yī)學(xué)工程與臨床. 2018(03)
[5]金屬結(jié)構(gòu)材料研發(fā)趨向何方?[J]. 功能材料信息. 2016 (02)
[6]巖石軸向直接拉伸試驗(yàn)裝置的研制及應(yīng)用[J]. 張緒濤,張強(qiáng)勇,袁圣渤,王超,高強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[7]拉脹材料研究進(jìn)展和應(yīng)用前景[J]. 周蕾,譚燕. 中國(guó)建材科技. 2013(05)
[8]軸向拉伸試驗(yàn)機(jī)同軸度檢測(cè)技術(shù)研究[J]. 曾利民,楊瑩. 計(jì)測(cè)技術(shù). 2011(05)
[9]數(shù)字散斑相關(guān)法在變形測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 陳志新,梁晉,郭成. 光學(xué)精密工程. 2011(07)
[10]負(fù)泊松比材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究及應(yīng)用[J]. 楊智春,鄧慶田. 力學(xué)進(jìn)展. 2011(03)
博士論文
[1]蛋盒型結(jié)構(gòu)性能分析及成形工藝優(yōu)化研究[D]. 王遠(yuǎn).北京科技大學(xué) 2018
[2]應(yīng)變光學(xué)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)及在特種設(shè)備監(jiān)測(cè)的應(yīng)用[D]. 陳光.北京交通大學(xué) 2018
[3]新型周期多孔材料的準(zhǔn)靜態(tài)和沖擊特性研究[D]. 喬錦秀.清華大學(xué) 2016
[4]新型負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究及其在車身設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D]. 周冠.湖南大學(xué) 2015
[5]三維機(jī)織物拉伸性質(zhì)應(yīng)變率效應(yīng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究&新型蜂窩芯材夾層復(fù)合材料板力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析[D]. 侯仰青.東華大學(xué) 2013
[6]著陸緩沖系統(tǒng)中吸能結(jié)構(gòu)的耐撞性優(yōu)化[D]. 尹漢鋒.湖南大學(xué) 2011
[7]飛機(jī)蜂窩結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)沖擊下的破壞機(jī)理及吸收能量分配機(jī)制[D]. 孟黎清.太原理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]一種新型負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的沖擊動(dòng)力學(xué)研究[D]. 岑神德.暨南大學(xué) 2018
[2]基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能車的控制[D]. 馮震.內(nèi)蒙古大學(xué) 2018
[3]柴油車尾氣凈化用碳化硅蜂窩陶瓷的制備與性能研究[D]. 吳鄭敏.武漢科技大學(xué) 2018
[4]利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算鄂西山區(qū)耕地田坎系數(shù)的可行性研究[D]. 金鑫.湖北大學(xué) 2018
[5]黃芩苷—白及膠—鈦酸銀復(fù)合多孔材料的制備及其對(duì)燒傷創(chuàng)面愈合作用的初步研究[D]. 張丞.中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué) 2018
[6]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)視頻質(zhì)量評(píng)價(jià)算法研究[D]. 呂宗霖.北京交通大學(xué) 2018
[7]基于仿真與試驗(yàn)的汽車零部件強(qiáng)度性能分析與評(píng)價(jià)[D]. 孫劍.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[8]復(fù)合材料負(fù)泊松比結(jié)構(gòu)振動(dòng)和阻尼性能研究[D]. 馬國(guó)林.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[9]孔洞化柔性基底對(duì)金屬薄膜力學(xué)性能的研究[D]. 李中林.重慶大學(xué) 2017
[10]兩種負(fù)泊松比蜂窩結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張一帆.暨南大學(xué) 2015
本文編號(hào):3676540
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