發(fā)布時間：2022-10-09 16:15

　　車輛及其荷載通過輪胎作用于道路,輪胎-路面的接觸必然產(chǎn)生應(yīng)力,胎-路接觸應(yīng)力對車輛的安全性、舒適性和可靠性以及道路使用壽命等有著至關(guān)重要的影響。現(xiàn)有胎-路接觸應(yīng)力傳感器存在動態(tài)測量精度不高、性能不穩(wěn)定等缺陷。為了測量車輛高速行駛狀態(tài)下的胎-路接觸應(yīng)力,本文基于壓電材料的壓電效應(yīng)設(shè)計了一種新型壓電式胎-路接觸應(yīng)力傳感器。本文主要研究內(nèi)容如下所示:（1）首先應(yīng)用有限元分析法,建立了胎-路接觸仿真模型,模擬靜態(tài)以及穩(wěn)態(tài)工況下胎-路接觸狀態(tài),分析了不同工況下胎-路接觸應(yīng)力的分布特點,以及影響因素,并以此為參考設(shè)計胎-路接觸應(yīng)力測量傳感器結(jié)構(gòu)。（2）其次分析了傳統(tǒng)壓電陶瓷傳感器的工作原理,根據(jù)胎-路接觸應(yīng)力測量要求,結(jié)合壓電材料的力學(xué)、電學(xué)特性,選用適宜于高精度動態(tài)測量的PZT-5壓電陶瓷作為傳感器的敏感元件材料,壓電效應(yīng)和壓電方程,設(shè)計了傳感器敏感元件,并構(gòu)建了傳感器的整體結(jié)構(gòu)及布局方案;（3）其次結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集條件及傳感器結(jié)構(gòu)特點,根據(jù)現(xiàn)有信號調(diào)理電路的研究成果,優(yōu)化設(shè)計了配套傳感器使用的信號調(diào)理電路,并搭建簡單實驗平臺,通過簡單實驗驗證了信號調(diào)理電路的設(shè)計是合理有效的;本文研制的新型壓... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 胎-路接觸應(yīng)力傳感器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第2章 胎-路接觸有限元分析
    2.1 胎-路接觸模型的建立
        2.1.1 建立模型
        2.1.2 材料參數(shù)的設(shè)置
        2.1.3 接觸分析
        2.1.4 載荷工況及邊界條件設(shè)置
    2.2 靜態(tài)工況下胎-路接觸分析
    2.3 穩(wěn)態(tài)工況下胎-路接觸分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 壓電材料的基本傳感原理
    3.1 壓電效應(yīng)
    3.2 壓電方程
    3.3 傳感材料的選擇
    3.4 傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.4.1 傳感器敏感元件結(jié)構(gòu)設(shè)計
        3.4.2 傳感器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 胎-路接觸應(yīng)力傳感器調(diào)理電路設(shè)計
    4.1 傳感器等效電路
    4.2 傳感器電荷轉(zhuǎn)換放大電路設(shè)計
    4.3 傳感器濾波電路設(shè)計
    4.4 傳感器過載指示電路設(shè)計
    4.5 信號調(diào)理電路的實驗分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 不足與展望
        5.2.1 不足
        5.2.2 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]汽車輪胎的有限元分析[J]. 杜慧林,高志彬.  汽車零部件. 2018(04)
[2]基于壓力膠片技術(shù)的輪胎與路面接觸應(yīng)力分析[J]. 楊豐華,陳明明,邵申申,王剛.  合成材料老化與應(yīng)用. 2017(05)
[3]帶復(fù)雜花紋的子午線輪胎建模方法及其穩(wěn)態(tài)滾動的有限元分析[J]. 蔣豐璘.  輪胎工業(yè). 2017(01)
[4]壓電式壓力傳感器動態(tài)特性補償技術(shù)研究[J]. 郭士旭,余尚江,陳晉央,周會娟,楊吉祥.  振動與沖擊. 2016(02)
[5]淺談壓電材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 段利利,邢健.  山東工業(yè)技術(shù). 2015(22)
[6]柔性壓電器件在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 王龍飛,馮雪,孫立忠,馬維國.  心肺血管病雜志. 2015(06)
[7]基于COMSOL Multiphysics壓電鈮酸鋰晶片仿真[J]. 高霞,王志斌.  壓電與聲光. 2015(02)
[8]壓控電壓源二階低通有源濾波電路設(shè)計與仿真[J]. 侯衛(wèi)周,谷城.  實驗技術(shù)與管理. 2014(10)
[9]車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)與四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)集成控制研究[J]. 宋宇,陳無畏,陳黎卿.  中國機械工程. 2014(20)
[10]汽車輪胎與路面接觸應(yīng)力分布特點及力學(xué)模型[J]. 宋勇,梁彥龍,馬學(xué)軍,張垚.  公路交通科技. 2014(10)

博士論文
[1]壓電智能結(jié)構(gòu)分析的新方法研究及其應(yīng)用[D]. 李雙蓓.廣西大學(xué) 2012

碩士論文
[1]輪胎路面交互作用數(shù)值模擬分析[D]. 劉美麗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]水泥混凝土路面裂縫修補材料研究[D]. 楊清宇.長沙理工大學(xué) 2013
[3]基于ANSYS的汽車輪胎有限元分析研究[D]. 張紅軍.西安理工大學(xué) 2005



本文編號：3688954