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《武汉理工大学》 2006年
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一种六分力传感器的数值计算与分析

高飞  
【摘要】:多分力传感器在航空航天、船舶、汽车、机械等领域有着重要的应用,如火箭、导弹在发射的时候要进行发射架的六分力测量,风洞、水槽中飞机和船舶各种流体力学问题的试验研究中,六分力传感器是主要的测试设备,机器人需要多种形式的多分力传感器,汽车轮胎动力学需要六个分力的测量,机床各种切削力的测量,农业机械如犁铧力的测量,体育运动上的许多测量问题如跳高跳远体操运动员的起跳分力、帆船帆板各种水上运动的测量等等都需要我们对六分力传感器的性能进行研究和改进。 本文首先研究了多分力传感器国内外研究发展的历史和现状,指出了这类传感器的应用领域和研究的重要意义。接下来简述了研究的方法,将这样的数值研究划归为虚拟样机的范畴。本文审视了散见于期刊上的这类传感器的传统理论,独立推导了力矩分布和变形的公式,从而可以和后面的数值计算结果相互映证。本文的主要工作是建立多个有限元计算模型和使用ANSYS软件对这些模型进行计算,本文分析了六分力传感器的特点,采用了混合网格划分方法,使得计算达到所需的目的。本文在有限元计算的数据中取出贴应变本片区域的数据,计算平均应力和应变,应用电桥测量原理计算出传感器的输出大小,本文采用对模型六次加载的方法,得到反映六分力传感器各力之间相互耦合的系数矩阵,还计算了贴片位置误差对测量精度的影响,最后对计算的结果进行了分析,得到了有益的结论。 研究工作主要是基于ANSYS环境下设计一个六分力传感器的虚拟模型,在此模型的不同部位施加不同大小、不同方向的力,利用ANSYS可以直接对设计好的弹性体模型进行网格划分,网格划分是根据贴片区以及应力集中部位较密,其余部位较疏的原则进行的。计算得出传感器的应力分布,以彩色图像的形式显示模型的受力情况。这样得到一个六分力传感器的虚拟样机。本文计算两种不同结构形式和五种不同比尺的模型 对六分力传感器进行这样全面系统的研究,将结构建模计算和应变片组成桥路输出计算联系在一起来分析多分力传感器的性能,在国内尚属首次。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP212.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 安娟;履带车辆负重轮多维力传感器的设计与分析[D];中北大学;2012年
【参考文献】
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1 姚承三,马文,徐科军;传感器的计算机分析与设计[J];传感器技术;1988年06期
2 朱目成,曹剑;柱式测力传感器弹性元件的计算机辅助分析[J];传感器技术;1996年04期
3 曾汉川;提高测力传感器的标定精度[J];重庆交通学院学报;1994年01期
4 袁明道,肖明,俞裕泰;基于AutoCAD的有限元网格半自动部分[J];工程设计CAD及自动化;1998年04期
5 俞研,陶俐言,李钢,朱光宇;基于CAD/CAM集成的特征系统研究[J];光学精密工程;1999年06期
6 贾宇辉,谭久彬;超磁致伸缩驱动器及有限元分析方法的研究[J];光学精密工程;2000年02期
7 赵思宏,田春艳,范惠林;平行梁式称重传感器的有限元分析[J];光学精密工程;2002年02期
8 齐敏,郝重阳;基于PC机的虚拟现实技术研究[J];光子学报;1998年03期
9 李晓豁;三向力传感器的设计及其标定[J];黑龙江矿业学院学报;1999年03期
10 张曙;产品的虚拟原型[J];机电一体化;1999年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康丽;邵玉斌;;基于MPEG4的数字视频智能监控系统[J];安防科技;2007年06期
2 李玉忠;;光纤传感测试装置中微弱信号的处理[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
3 王贵竹,李婕;有公共连接点的耦合电感的去耦等效[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年03期
4 张红;;热电偶测温系统误差剖析及处理对策[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年02期
5 李震;线接触弹流问题弹性变形方程的快速卷积算法[J];安徽机电学院学报(自然科学版);1998年03期
6 许川江;;电阻应变测量技术在施工中的应用[J];安徽建筑;2008年02期
7 黄微,杨逢勃;移动式排土机动态特性测试与分析[J];鞍山钢铁学院学报;1999年06期
8 罗绵荣,梁云根,袁家厚,李培廉;粮食烘干过程中在线式水分测定仪的研究与设计[J];鞍山钢铁学院学报;1998年04期
9 赵以贵;厚膜微压传感器的线性化[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2004年02期
10 罗志勇,何志彪,李剑,易新建;集成单线数字温度计及其在热像诊断系统中的应用[J];半导体光电;1998年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄家蓉;王幸;;动态压阻传感器的设计与应用[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
2 姚秀芳;张永乐;;MATLAB在《信号与系统》课程教学中的应用研究[A];北京高教学会实验室工作研究会2007年学术研讨会论文集[C];2007年
3 胡晓娟;葛德彪;杨利霞;;MC-FDTD分析低频电磁脉冲对钢筋混凝土的穿透特性[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
4 罗飞翔;杜新喜;程辉;彭攀;;基于AutoCAD剪力墙软件前处理开发[A];钢结构工程研究⑧——中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届(ASSF-2010)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2010年
5 刘金城;;耐高温压力传感器的选择与应用[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
6 湛华海;王罗;李纯;;轴向水推力传感器研制[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
7 邓晓东;;高温环境应变测量特点和相关实验[A];四川省电子学会传感技术第九届学术年会论文集[C];2005年
8 曹发胜;杨丛青;赵翔;;应变测量在三维测力平台中的应用[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年
9 陈乐;宋爱国;;三维力传感器的设计[A];2008年江苏省计量测试学术论文集[C];2008年
10 周前祥;曲战胜;王春慧;;虚拟现实技术在航天器乘员舱布局工效学中的应用研究[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
2 汤洁莉;蛋膜光化学传感器的研究[D];吉林大学;2011年
3 刘新天;电源管理系统设计及参数估计策略研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 安宝林;高频射弹撞击系统设计与试验研究[D];南京理工大学;2010年
5 王敏娟;不确定智能梁结构振动控制及展开机构的可靠性预测[D];西安电子科技大学;2011年
6 唐亮;多因素作用下的力学量传感与测试技术研究[D];重庆大学;2011年
7 徐驰;基于摩擦力在线测量的化学机械抛光终点检测技术研究[D];大连理工大学;2011年
8 张之亮;并条牵伸中牵伸力与纤维运动的研究[D];东华大学;2011年
9 陈爱国;新型舰船过驳波浪补偿系统关键性技术研究[D];华南理工大学;2011年
10 裴继红;基于模糊信息处理的图像分割方法研究[D];西安电子科技大学;1998年
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1 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
2 孙磊;集成多路单体液压支柱密封质量监测仪的设计[D];山东科技大学;2010年
3 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
4 贾男;微小孔电火花加工排屑方法及振动器研究[D];大连理工大学;2010年
5 郑宝鑫;矿井风机监测系统的研究与设计[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 张永超;基于多传感器信息融合技术的粮食分等和品质测试仪[D];河南工业大学;2010年
7 刘立佳;温室智能控制中信息融合算法的研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
8 黄振江;基于特殊结构应变计的新型百分表式标准测力仪研制[D];华南理工大学;2010年
9 纪涛;基于PVDF的低频超低频加速度传感器的研究[D];昆明理工大学;2010年
10 梁菲玲;基于虚拟仪器的热电偶检定与炉温模糊控制研究[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋轩,孙逢春,郑慕侨;负重轮非线性有限元力学分析及建模研究[J];兵工学报;2000年03期
2 王亚峰;吴仲达;;新型多分力传感器[J];传感器世界;2007年05期
3 唐秀近;动态力识别的时域方法[J];大连工学院学报;1987年04期
4 杨萍,李鹤岐,李有堂;动态载荷识别的小波正交算子变换法[J];甘肃工业大学学报;2001年02期
5 叶廷东;刘桂雄;;传感信息软解耦方法的研究进展及分析[J];自动化与信息工程;2009年04期
6 姚竹亭,潘宏侠;基于自适应逆控制建模的多载荷识别技术[J];华北工学院学报;2005年01期
7 刘解放;陈娜;赵磊;侯振雨;;最小二乘支持机及其数学原理和应用研究[J];河南科技学院学报(自然科学版);2008年03期
8 俞阿龙;;径向基函数神经网络在多维力传感器标定中的应用[J];计量学报;2006年01期
9 王国泰,易秀芳,王理丽;六维力传感器发展中的几个问题[J];机器人;1997年06期
10 许锋,陈怀海,鲍明;动载荷识别的广义域模态模型及其精度分析研究[J];计算力学学报;2003年02期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 程鹏;装甲车辆行动部分载荷标定与识别技术研究[D];中北大学;2011年
2 范永庆;某装甲车辆平衡肘建模与载荷识别技术[D];中北大学;2009年
3 杨建辉;装甲车辆平衡肘载荷识别与载荷谱测试研究[D];中北大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 毛素娥;陈富国;;双平行梁荷重传感器弹性体的最优化设计[J];传感器技术;1989年01期
2 朱目成,曹剑;柱式测力传感器弹性元件的计算机辅助分析[J];传感器技术;1996年04期
3 李晓豁,李贵轩,郑连宏;截割性能的试验研究[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1995年03期
4 袁明道,肖明,俞裕泰;基于AutoCAD的有限元网格半自动部分[J];工程设计CAD及自动化;1998年04期
5 俞研,陶俐言,李钢,朱光宇;基于CAD/CAM集成的特征系统研究[J];光学精密工程;1999年06期
6 贾宇辉,谭久彬;超磁致伸缩驱动器及有限元分析方法的研究[J];光学精密工程;2000年02期
7 李华,程耿东,顾元宪;一种新的全四边形网格快速生成方法─—模板法[J];计算结构力学及其应用;1996年01期
8 吴淑芳,付沛福,李运兴,胡平;平面区域四边形网格自动生成技术[J];计算结构力学及其应用;1996年02期
9 曾芬芳,何祖军,王阿娣,王霆;虚拟环境中立体图像的生成[J];计算机应用研究;1996年04期
10 李晓豁;煤岩截割综合试验系统的研究[J];煤炭科学技术;1998年06期
【相似文献】
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1 程晓晓;王秋晓;;平行梁式传感器弹性体的设计与有限元分析[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年04期
2 王仁池;;TA—1磁带用聚氨酯粘合剂的研制[J];磁记录材料;1985年04期
3 尹飞鸿;何亚峰;干为民;;拉压两用测力传感器弹性体有限元分析[J];煤矿机械;2006年12期
4 王嘉力;姜力;刘宏;;一种用于微型六维力传感器的集成式应变计设计[J];机器人;2007年04期
5 颜重光;;弹性体表面喷砂处理对传感器性能的改善[J];自动化仪表;1986年12期
6 ;2001年《聚氨酯工业》征订启事 2001年《弹性体》征订启事[J];江苏化工;2000年11期
7 张洁,黄惟一;用有限元法对腕力传感器弹性体的力学分析[J];传感器技术;2003年03期
8 姜彤,王世清,韩伟;机械手三维力传感器的设计[J];传感器世界;2005年08期
9 黄心汉,胡建元,王健;一种非径向三梁结构六维腕力传感器弹性体及其优化设计[J];机器人;1992年05期
10 范正田;称重传感器结构设计钝化的探讨[J];衡器;1996年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王永;朱竹婷;张雷;彭程;;弹性体导弹的预见跟踪控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
2 王建荣;欧育湘;;聚磷酸三聚氰胺(MPP)对PBT弹性体的膨胀阻燃作用[A];2004全国阻燃学术年会论文集[C];2004年
3 郁为民;宫涛;;聚氨酯弹性体发展近况与应用开发[A];中国聚氨酯工业协会第十次年会论文集[C];2000年
4 甘云丹;宋力;杨黎明;;弹性体涂覆钢板抗爆炸冲击数值模拟[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
5 陈晓丽;李建国;符春渝;;曲面回转弹性体外形尺寸的测量[A];中国工程物理研究院科技年报(1999)[C];1999年
6 武应涛;杨颖韬;;用ARCOL-4200制备聚氨酯弹性体[A];中国聚氨酯工业协会第十次年会论文集[C];2000年
7 陈酒姜;徐德喜;黄微波;王宝柱;杨宇润;刘东晖;刘培礼;Dudley J.Primeaux Ⅱ;;喷涂聚脲弹性体材料的施工设计和工艺[A];中国聚氨酯工业协会第十次年会论文集[C];2000年
8 丁涛;刘全勇;石锐;田明;张立群;;一种新型的可生物降解弹性体的合成与性能研究[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
9 杜明亮;郭宝春;贾德民;;双马来酰亚胺及UV接枝对胶粉弹性体力学性能的影响[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
10 张明;周兰香;李幼荣;邱关明;井上真一;冈本弘;;用水玻璃为原料制备无机/有机复合弹性体[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 郭隽奎;埃克森美孚推出新型特种弹性体[N];中国化工报;2009年
2 YMG记者 方春明;烟台“弹性体”为世博穿“保鲜衣”[N];烟台日报;2010年
3 韩静;泰国将规划和建造特殊弹性体工厂[N];中国贸易报;2008年
4 南讯;加大亚太市场投入 满足弹性体需求增长[N];中国包装报;2008年
5 吕滢;特种弹性体复合材料研制成功[N];科技日报;2006年
6 郁红;埃克森美孚加大对华投入[N];中国化工报;2007年
7 杜燕华;埃克森美孚丙烯基弹性体提高软包装薄膜的附加值[N];中国包装报;2010年
8 王丽华 徐妍;聚氨酯喷涂弹性体防水系统功效卓著[N];建筑时报;2009年
9 思嘉;葡萄酒有了塑胶弹性体瓶塞[N];中国质量报;2007年
10 钱伯章;SCG—陶氏泰国弹性体装置明年投产[N];中国化工报;2009年
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1 廖有为;单组份聚氨酯(脲)弹性体涂层研制及其表面保护性能研究[D];机械科学研究总院;2011年
2 樊卫华;具有优良刚性的增韧高密度聚乙烯工程塑料的研究[D];郑州大学;2006年
3 冯钠;颗粒填充聚酰胺-6共混复合体系强韧化研究[D];四川大学;2004年
4 李阳;聚对苯二甲酸乙二酯/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构性能研究[D];东华大学;2006年
5 宋波;聚酰胺6/无机刚性粒子/POE-g-MAH超韧化研究[D];四川大学;2004年
6 张玲;弹性体及无机刚性粒子增韧增强聚丙烯复合材料的研究[D];四川大学;2002年
7 袁绍彦;聚苯乙烯基复合材料形态、结构与性能的研究[D];四川大学;2004年
8 谢云叶;D_(32)平车刚柔系统动态响应及凹底架疲劳强度研究[D];北京交通大学;2009年
9 于莉;聚氨酯自组织材料的研究[D];武汉理工大学;2008年
10 禹海洋;乙烯—醋酸乙烯酯橡胶和无机填料改性尼龙1010的结构与性能研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高飞;一种六分力传感器的数值计算与分析[D];武汉理工大学;2006年
2 宋美江;复合型柔性腕的开发设计及产品化研究[D];天津大学;2004年
3 陈曼椒;用废旧PET制工程塑料的研究[D];郑州大学;2000年
4 叶昌明;HDPE/弹性体/石墨复合材料力学性能和导热性能的研究[D];浙江大学;2005年
5 徐立新;聚丙烯纳米复合材料结构、性能与工艺研究[D];浙江工业大学;2002年
6 刘铁民;穿插法修复旧管道用聚乙烯的改性研究[D];西北工业大学;2004年
7 邱伯华;纳米材料高弹体的阻尼吸声性能研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
8 赵钢;聚氨酯弹性体的合成及性能研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
9 姚杰;薄壁延伸式八角环弹性体的计算机辅助设计[D];吉林大学;2005年
10 俞江华;纳米CaCO_3/弹性体/PP三元复合材料的研究[D];北京化工大学;2005年
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