本文關鍵詞：傳感器彈性元件結(jié)構優(yōu)化設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：彈性元件作為傳感器的核心部件,其尺寸設計的合理與否關系到傳感器性能的好壞,傳統(tǒng)彈性元件設計是采用力學原理與實際經(jīng)驗相結(jié)合的方法,其過程繁瑣、效率低、精度低。隨著計算機輔助技術的快速發(fā)展,彈性元件的設計方法也更加多樣化。本論文基于ANSYS軟件實現(xiàn)對傳感器彈性元件尺寸優(yōu)化設計,實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率和稱重精度的要求。論文首先分析對彈性元件精度影響較大的尺寸,依據(jù)經(jīng)驗給定尺寸初始值及優(yōu)化空間,其次建立彈性元件的力學模型、參數(shù)化模型、數(shù)學模型以及對尺寸空間的探討,并用ANSYS參數(shù)化設計語言編制分析和控制文件,求取最優(yōu)解。最后比較修正尺寸前后的彈性元件的靈敏度、線性度有很大的提高。結(jié)論表明:用ANSYS尺寸優(yōu)化的方法對彈性元件尺寸優(yōu)化,方法是可行的,并可將此方法推廣到各類彈性元件尺寸優(yōu)化中。論文具體研究內(nèi)容如下:1).根據(jù)彈性元件加載受力特點,對傳感器彈性元件進行受力分析并簡化建立力學模型;2).從彈性元件結(jié)構改變對目標函數(shù)影響程度,分析、建立彈性元件參數(shù)化模型;3).以彈性元件輸入輸出一一對應關系為前提,并在保證彈性元件強度要求、合理結(jié)構尺寸范圍、好的線性度要求的前提下建立以靈敏度為目標函數(shù)的數(shù)學模型;4).不同優(yōu)化算法對彈性元件影響的分析,并用ANSYS一階優(yōu)化方法對彈性元件尺寸進行優(yōu)化,求取最優(yōu)解;5).用ANSYS軟件對優(yōu)化前后彈性元件線性度分析,比較優(yōu)化前后彈性元件線性度變化。
【關鍵詞】：傳感器 有限元 彈性元件 結(jié)構優(yōu)化 線性度
【學位授予單位】：陜西理工學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-14
• 1.1 引言10-13
• 1.2 結(jié)論13-14
• 第2章 力學模型的建立14-20
• 2.1 力學模型14
• 2.2 應變片介紹14-18
• 2.3 彈性元件力學模型的建立18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第3章 參數(shù)建模20-28
• 3.1 物體形狀構成21
• 3.2 優(yōu)化參數(shù)選取21-25
• 3.2.1. 力學模型22
• 3.2.2 約束確定22
• 3.2.3 載荷確定22
• 3.2.4 邊界條件考慮22
• 3.2.5 優(yōu)化尺寸的確定22-25
• 3.2.6 結(jié)果分析25
• 3.3 優(yōu)化參數(shù)建模25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-28
• 第4章 優(yōu)化數(shù)學模型28-40
• 4.1 數(shù)學模型28-29
• 4.2 優(yōu)化數(shù)學模型29-30
• 4.3 設計范圍選擇30-31
• 4.4 彈性元件優(yōu)化數(shù)學模型31-34
• 4.4.1 目標函數(shù)31-32
• 4.4.2 約束函數(shù)32-33
• 4.4.3 優(yōu)化數(shù)學模型33-34
• 4.5 網(wǎng)格劃分單元分析34-39
• 4.5.1 常應變四面體單元35-37
• 4.5.2 單元體內(nèi)應變37-38
• 4.5.3 單元應力38
• 4.5.4 單元剛度38-39
• 4.5.5 節(jié)點作用力39
• 4.6 本章小結(jié)39-40
• 第5章 有限元優(yōu)化算法及結(jié)果分析40-60
• 5.1 結(jié)構優(yōu)化40-41
• 5.2 彈性元件結(jié)構優(yōu)化41-42
• 5.3 ANSYS優(yōu)化方法42-43
• 5.3.1 零階優(yōu)化法42-43
• 5.3.2 一階優(yōu)化法43
• 5.4 傳感器彈性元件優(yōu)化程序43-44
• 5.5 優(yōu)化結(jié)果分析44-57
• 5.6 本章小結(jié)57-60
• 第6章 尺寸優(yōu)化對線性度的影響60-68
• 6.1 線性度60
• 6.2 彈性元件應力線確定60-62
• 6.3 線性度分析62-67
• 6.4 本章小結(jié)67-68
• 總結(jié)和展望68-70
• 總結(jié)68-69
• 展望69-70
• 參考文獻70-74
• 攻讀碩士學位期間取得的科研成果74-76
• 致謝76

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  本文關鍵詞：傳感器彈性元件結(jié)構優(yōu)化設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：311252