發(fā)布時間：2017-12-10 17:27

  本文關(guān)鍵詞：基于CATIA的管狀型材扭轉(zhuǎn)角測量儀的設(shè)計

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【摘要】：扭轉(zhuǎn)試驗是最基本的材料力學(xué)實驗之一,扭轉(zhuǎn)角測量是扭轉(zhuǎn)試驗和工程裝配的重要方面,本文基于CATIA V5工作平臺模擬設(shè)計了實用性強,精度高,具有工程意義的管狀型材扭轉(zhuǎn)角測量儀,為實驗室以后的實驗和仿真提供了支持。本文首先介紹了材料力學(xué)扭轉(zhuǎn)試驗的相關(guān)內(nèi)容和實驗原理,針對扭轉(zhuǎn)試驗相關(guān)的國際和國內(nèi)標準進行分析,詳細研究了圓截面棒樣和管樣應(yīng)力分布及扭轉(zhuǎn)角的求解辦法。其次本文對扭轉(zhuǎn)角測量儀所測試樣標準進行定義,采用法蘭盤管狀試樣作為儀器的標準試樣�；跇藴试嚇訉εまD(zhuǎn)角測量儀進行了整體設(shè)計和各個部分零件設(shè)計,通過功能分析,將扭轉(zhuǎn)角測量儀分為扭矩施加組件,試樣固定組件,測量組件三個主要部分。扭矩施加組件設(shè)計提出了滑輪組施加純扭矩的方法。試樣固定組件設(shè)計了大范圍的夾持底座和以蝸桿副為主要部件的固定端控制組件。儀器測量組件設(shè)計采用高精度的百分表并根據(jù)百分表與試樣的幾何關(guān)系計算得到扭轉(zhuǎn)角度與百分表測量值的對應(yīng)關(guān)系。零部件設(shè)計完成后,將零部件虛擬裝配成為完整的扭轉(zhuǎn)角測量儀模型,并根據(jù)零件的工況對重要零部件的材料進行了定義。再次本文結(jié)合CATIA有限元方法,分析了測量儀模型的位移和主應(yīng)力分布圖,位移和主應(yīng)力的分布與預(yù)期效果相符,驗證設(shè)計合理性。又根據(jù)扭轉(zhuǎn)角測量儀的誤差來源,對誤差細節(jié)進行分析,模擬結(jié)果表明管樣自重和被平衡后的夾持底座重力引入彎矩導(dǎo)致的誤差以及測量組件引入的誤差都在工程可接受范圍之內(nèi),儀器精確度高,扭轉(zhuǎn)角測量儀方案可行性高。最后本文提出了機械扭轉(zhuǎn)角測量儀的優(yōu)化方案,根據(jù)電阻應(yīng)變片的工作原理和管狀試樣的實際情況提出了應(yīng)變片的貼片位置和測量電路的建議方案,并根據(jù)優(yōu)化方案對儀器模型進行了簡化。
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH87

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本文編號：1275327