本文關(guān)鍵詞：三維海流傳感器微力放大機構(gòu)的設(shè)計與研究

  更多相關(guān)文章： 上升流 微力放大機構(gòu) 柔性鉸鏈 柔順機構(gòu) 正交試驗

【摘要】：隨著人們對海洋環(huán)境調(diào)查與海洋資源開發(fā)的不斷深入,對海洋觀測儀器提出了更高的技術(shù)要求。海流作為一種重要海洋環(huán)境要素,其不僅具有較大的水平流,同時具有微小的垂直流,而現(xiàn)有海流測量儀器無法實現(xiàn)對水平和垂直兩維間流速差異較大的海流的同時測量。為解決這一難點,課題組設(shè)計了一種可對維間差異較大海流進(jìn)行測量的三維海流傳感器。本文所設(shè)計的微力放大機構(gòu)是該海流傳感器中實現(xiàn)垂直流測量的重要組成部分。本文首先介紹了三維海流傳感器的測流原理,并設(shè)計了海流傳感器的總體結(jié)構(gòu),其總體結(jié)構(gòu)主要由兩部分組成：圓球殼十字梁式的水平流速測量裝置和基于多級杠桿式柔順微力放大機構(gòu)的垂直流速測量裝置。然后對微力放大機構(gòu)的關(guān)鍵部件柔性鉸鏈進(jìn)行分析,選擇三種典型的柔性鉸鏈進(jìn)行重組設(shè)計,并建立了其力學(xué)模型,同時分析了多種柔性鉸鏈的剛度特性,選定了剛度較大的直圓型柔性鉸鏈作為微力放大機構(gòu)的柔性部件。其次,通過分析柔順杠桿式微力放大機構(gòu)的設(shè)計要點與工作原理,確定了微力放大機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式,并建立該機構(gòu)的力學(xué)模型。最后,采用了單因素優(yōu)化和正交試驗優(yōu)化相結(jié)合的方法對微力放大機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得出了機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)的最優(yōu)尺寸。結(jié)果表明：最終確定的微力放大機構(gòu)的力放大倍數(shù)為609.22,能夠?qū)崿F(xiàn)對州級力值的放大,滿足三維海流傳感器對于微小升力的放大與測量要求。
【關(guān)鍵詞】：上升流 微力放大機構(gòu) 柔性鉸鏈 柔順機構(gòu) 正交試驗
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH766.21;TP212
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 海洋技術(shù)的發(fā)展及研究意義15-16
• 1.2 海流測量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 海流概述16-17
• 1.2.2 海流測量儀器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 研究問題的提出19-20
• 1.4 本文課題來源以及主要研究內(nèi)容20-21
• 第二章 三維海流傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 三維海流傳感器總體結(jié)構(gòu)設(shè)計21-23
• 2.3 水平流測量裝置原理23
• 2.4 垂直流測量裝置原理23-28
• 2.4.1 垂直流測量原理概述23-24
• 2.4.2 圓盤升力流場分析24-25
• 2.4.3 柔順微力放大機構(gòu)25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 典型柔性鉸鏈的重組設(shè)計與分析29-43
• 3.1 引言29
• 3.2 柔性鉸鏈29-30
• 3.2.1 柔性鉸鏈特點29
• 3.2.2 柔性鉸鏈分類29-30
• 3.3 典型柔性鉸鏈的重組模型30-35
• 3.3.1 典型柔性鉸鏈的重組設(shè)計30-31
• 3.3.2 典型柔性鉸鏈重組模型的剛度計算31-35
• 3.4 典型柔性鉸鏈重組模型的仿真分析35-41
• 3.5 典型柔性鉸鏈的剛度特性比較41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第四章 微力放大機構(gòu)的構(gòu)型設(shè)計與理論計算43-56
• 4.1 引言43
• 4.2 柔順杠桿式機構(gòu)的性能分析43-45
• 4.2.1 杠桿原理43-44
• 4.2.2 杠桿級聯(lián)的效率分析44-45
• 4.3 杠桿式柔順機構(gòu)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)45-48
• 4.3.1 對稱式結(jié)構(gòu)設(shè)計45-47
• 4.3.2 柔性鉸鏈偏轉(zhuǎn)角度的調(diào)整47-48
• 4.3.3 微力放大機構(gòu)的最終結(jié)構(gòu)形式48
• 4.4 微力放大機構(gòu)的理論計算48-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 微力放大機構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與參數(shù)優(yōu)化56-69
• 5.1 引言56
• 5.2 有限元參數(shù)化概述56
• 5.3 微力放大機構(gòu)初始模型的仿真分析56-57
• 5.4 微力放大機構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)單因素優(yōu)化分析57-63
• 5.4.1 各級杠桿結(jié)構(gòu)參數(shù)分析58-60
• 5.4.2 連接杠桿結(jié)構(gòu)參數(shù)分析60-63
• 5.4.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)選定63
• 5.5 基于正交試驗的參數(shù)優(yōu)化63-65
• 5.5.1 試驗指標(biāo)、因素和水平的確定63
• 5.5.2 正交試驗及結(jié)果分析63-65
• 5.6 微力放大機構(gòu)的最終結(jié)構(gòu)模型65-68
• 5.6.1 優(yōu)化后模型分析65
• 5.6.2 優(yōu)化后模型重力場下鉸鏈偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的調(diào)整65-68
• 5.7 本章總結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文總結(jié)69-70
• 6.2 工作展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況74

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本文編號：687251