發(fā)布時(shí)間：2021-11-03 02:18

　　在解決工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變問題時(shí),由于工程的大型化及復(fù)雜化,在理論計(jì)算難以解決的情況下,往往需要借助實(shí)驗(yàn)的手段。并且,工程問題的分析是否準(zhǔn)確與測(cè)量?jī)x器的精度緊密相關(guān)。電阻應(yīng)力應(yīng)變儀的實(shí)質(zhì)是通過測(cè)量電阻變化率來得知被測(cè)物應(yīng)變大小的精密電子設(shè)備。論文主要在提升測(cè)量精度方面對(duì)數(shù)字動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變儀進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì),同時(shí),針對(duì)動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)的非平穩(wěn)特性,提出了一種基于EEMD與頻譜校正的動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)分析方法。對(duì)于測(cè)量精度的提升,主要從應(yīng)變電橋、供橋電源、信號(hào)調(diào)理電路以及平衡標(biāo)定這幾部分分別進(jìn)行了研究。對(duì)每一個(gè)模塊所引起的測(cè)量誤差進(jìn)行深入剖析,進(jìn)而提出改進(jìn)方案,最終設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件實(shí)現(xiàn)電路。在動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)的分析方面,由于實(shí)測(cè)應(yīng)變信號(hào)通常含有大量隨機(jī)噪聲,是許多應(yīng)變信號(hào)的疊加,因此,其非平穩(wěn)特性顯著。通過對(duì)現(xiàn)有處理方法（小波方法、EMD方法、解析模態(tài)等）研究發(fā)現(xiàn),它們?cè)陬l譜分析時(shí)精度不高,因此,提出了基于EEMD與頻譜校正的應(yīng)變信號(hào)分析法,并且做了仿真驗(yàn)證。對(duì)于論文所設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀的整體性能,文中進(jìn)行了分模塊化的詳細(xì)測(cè)試。其中包括供橋電源的紋波率測(cè)試、調(diào)理信號(hào)測(cè)試、FPGA串并轉(zhuǎn)換測(cè)試、零點(diǎn)漂移測(cè)試、應(yīng)變... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 應(yīng)變電測(cè)技術(shù)的發(fā)展
        1.2.1 應(yīng)變電測(cè)的發(fā)展歷史
        1.2.2 應(yīng)變的分類
        1.2.3 應(yīng)變電測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
    1.3 國(guó)內(nèi)外應(yīng)變儀研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 研究?jī)?nèi)容
    1.5 設(shè)計(jì)指標(biāo)
第二章 應(yīng)變儀測(cè)量原理
    2.1 應(yīng)力應(yīng)變基本理論
        2.1.1 基本概念
        2.1.2 工程應(yīng)力和真實(shí)應(yīng)力
        2.1.3 應(yīng)變的正負(fù)
    2.2 應(yīng)變片介紹
        2.2.1 應(yīng)變片的構(gòu)造與種類
        2.2.2 應(yīng)變片的選型
        2.2.3 應(yīng)變片的工作原理
    2.3 測(cè)量電橋
        2.3.1 電橋測(cè)量原理
        2.3.2 應(yīng)變花原理
        2.3.3 應(yīng)變測(cè)量的優(yōu)缺點(diǎn)
    2.4 動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變儀基本組成
    2.5 本章小結(jié)
第三章 應(yīng)變儀硬件電路研究與設(shè)計(jì)
    3.1 測(cè)量電橋的研究與設(shè)計(jì)
        3.1.1 橋路變換原理
        3.1.2 橋路模式變換電路設(shè)計(jì)
    3.2 應(yīng)變測(cè)量中對(duì)精度影響的研究
        3.2.1 溫度漂移的研究及解決方法
        3.2.2 橋源的影響研究及解決方法
        3.2.3 電橋的自動(dòng)平衡研究
        3.2.4 電橋的自動(dòng)標(biāo)定研究
        3.2.5 電橋自動(dòng)平衡及自動(dòng)標(biāo)定電路的設(shè)計(jì)
    3.3 應(yīng)變信號(hào)調(diào)理電路
        3.3.1 放大電路設(shè)計(jì)
        3.3.2 采集電路設(shè)計(jì)
    3.4 控制及處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.4.1 控制系統(tǒng)總體框圖
        3.4.2 通信總線設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 應(yīng)變信號(hào)的譜分析算法研究
    4.1 引論
    4.2 EEMD基本原理及仿真
    4.3 頻譜校正原理及仿真
    4.4 基于EEMD與頻譜校正的動(dòng)態(tài)應(yīng)變信號(hào)分析方法研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)測(cè)試與分析
    5.1 應(yīng)變儀性能測(cè)試
        5.1.1 供橋電源測(cè)試
        5.1.2 調(diào)理電路測(cè)試
        5.1.3 FPGA串并轉(zhuǎn)換測(cè)試
        5.1.4 零漂測(cè)試
    5.2 測(cè)量精度測(cè)試及分析
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)分析
    5.3 頻譜精度的測(cè)試與分析
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
        5.3.2 數(shù)據(jù)采集與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
附錄
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于三軸應(yīng)變片測(cè)量的電工鋼片矢量磁致伸縮特性研究[D]. 李強(qiáng).沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[4]筒型測(cè)力傳感器軸向力測(cè)量動(dòng)態(tài)標(biāo)定方法研究[D]. 馬薇.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[5]船舶調(diào)距槳裝置動(dòng)態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)研究[D]. 陳嘉迪.浙江大學(xué) 2016
[6]基于布里淵動(dòng)態(tài)光柵的高精度分布式橫向壓力傳感器研究[D]. 滕雷.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[7]短距離光纖應(yīng)變傳感系統(tǒng)[D]. 柳媛瑾.復(fù)旦大學(xué) 2014
[8]材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 姚海波.河南科技大學(xué) 2014
[9]光纖光柵應(yīng)變傳感器的動(dòng)態(tài)誤差補(bǔ)償研究[D]. 金潘.武漢理工大學(xué) 2014
[10]基于小波分析的橋梁結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法研究[D]. 相林杰.天津大學(xué) 2013



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