大尺寸压电测力仪输出性能研究

为满足大型工业生产设备工作过程中的三向载荷测试需求、提升力测试装置的测试精度,对大尺寸多点布局式压电测力仪的输出性能进行了研究。针对4点布局式压电测力仪侧向干扰输出大、载荷作用位置求解精度低的问题,采用变形分析方法建立了测力仪等效理论模型,并基于原结构提出了测力单元8点布局式改进方案。标定结果显示:改进后各测力单元在主向加载时的侧向干扰输出减小了47.44%,测力仪主向、侧向非线性及重复性误差小于0.5%,各向相间干扰均小于2%,对载荷作用位置的求解误差小于4 mm,有效解决了4点布局式测力仪现存的问题。该研究大幅改善了压电测力仪的测试性能,为大尺寸、弱刚度背景下力测试装置精度低的问题提供了解决方案,对多维力测试装置的结构改良具有借鉴意义。     

头盔3D显示中塑料自由曲面棱镜热变形研究

塑料透镜热膨胀系数大,而塑料自由曲面棱镜将整个光路集成在一块镜子上,一个或几个曲面的变形会影响到整个光学系统,尽管在光学设计上各种光学参数满足要求,但在一定热载荷下的热变形会破坏这种状态.从理论上推导了透镜热变形的机理,得到了热弹性力学的位移微分方程.给出了具体分析实例,用有限元的方法分析了给定热载荷对光学系统的影响,并给出了镜面变形结果,为塑料光学系统的设计和评价提供了一种新的依据.     

孔隙热弹性梁的非线性气弹性特性

根据作者由Hamilton变分原理导出的一个孔隙热弹性梁的非线性数学模型和气弹性原理中的一阶修正线性活塞理论,本文首先给出了位于高速或者超高速流动中两端固定的平面孔隙热弹性梁的控制微分方程和定解条件,其中基本未知量是梁的轴向和横向位移以及孔隙百分比和温度变化引起的“力矩”.为了考察孔隙热弹性梁在横向载荷和气弹性载荷联合作用下的非线性力学特性,采用微分求积方法对问题进行空间离散,得到一组关于时间的非线性常微分方程,然后在给定初始条件下采用变步长Runge-Kutta方法对方程组进行数值求解,由此研究了孔隙热弹性梁的气弹性特性,考察了参数的影响,得到了一些有益的结论.     

具有自稳零效应的电子测力仪

本文介绍了一种具有独特设计思想的电子测力仪。由于该仪器的主放大电路模块采用了具有自稳零效应的电路结构 及直流供桥稳压源模块采用了零温度系数的温度补偿电路结构设计,因而使该测力仪具有良好的技术性能和广泛的领域。     

基于ANSYS软件的机械密封波纹管失弹特性研究

本文基于ANSYS软件研究了机械密封波纹管的失弹特性,以轴向端面压力(压缩位移)、组合力、温度、力热总载荷要素在波纹管弹性弹性中的影响机制分析,了解波纹管失弹特性.通过计算分析,结果表明多种力载荷作用与热载荷作用对于机械密封波纹管弹性性能的影响都不容忽视;在载荷作用不同形式下,机械密封波纹管最大应力强度与压缩位移之间为正相关关系,且波纹管最大允许压缩位移存在一定差异.     

正交切削加工过程仿真

为优化正交切削加工参数,采用弹-塑热耦合有限元方法,建立正交切削加工有限元模型.应用DEFORM软件,模拟出45号钢件切削过程中变形区内温度、应力、应变以及切削力的分布,采用自适应网格重划技术避免大塑性变形引起的网格畸变.该仿真结果能对切削加工参数的选择及实际的切削加工提供指导.     

沿轴向飞行粘弹性夹层梁热弹耦合振动响应分析

研究了沿轴向飞行粘弹性夹层梁的热弹耦合振动响应.考虑材料变形与传热的相互影响,建立了轴向运动粘弹性夹层梁的热弹耦合振动控制方程;将方程中激励项(温度函数与外激力)拟合为时间的函数,采用伽辽金法得到方程的位移解,并在每一个微小的时间段内采用迭代收敛的数值方法对热传导方程进行求解得到温度场.使用数值方法讨论了轴向飞行运动速度和热载荷持续时间对其振动响应的影响.研究表明:稳定振动时飞行速度对位移影响较大,对温度影响较小;热冲击对振动位移响应有较大影响,并改变振动特性.     

新型压电式车削测力仪的研究

通过分析压电式车削测力仪的基本结构及其数学模型和频率特性,设计了一种外型近似一把车刀的车削测力仪,利用有限元法对测力仪进行了静力学分析,优化了测力仪的结构尺寸,使测力仪的固有频率和灵敏度达到较为理想的状态,在此基础上,组建了压电测力系统,进行动/静态标定,取得了比较理想的结果,满足实际工程应用和测试研究的要求。     

横向流中细长圆柱的热弹性颤振

研究了细长圆柱体在热环境下的横向流致振动.应用迦辽金法将非线性运动控制偏微分方程离散为常微分方程组,首先分析了热载荷对系统临界流速的影响,然后采用数值方法得到了系统分岔区,以及它在参数空间的分布情况.应用分岔图、相图对系统的运动性质进行了判定.系统随着参数的变化呈现周期运动,温度增加,系统发生颤振的临界速度减小.当温度载荷不变时,流速增加,系统周期振动的振幅越来越大,系统发生极限环振动,周期3运动、拟周期运动和混沌运动.     

考虑刚-柔-热耦合的板结构多体系统的动力学建模

对热载荷作用下中心刚体与大变形薄板多体系统的动力学建模问题进行研究.基于Kirchhoff假设,从格林应变和曲率与绝对位移的非线性关系式出发,推导了非线性广义弹性力阵,用绝对节点坐标法建立了大变形矩形薄板的有限元离散的动力学变分方程.为了考虑刚体姿态运动、弹性变形和温度变化的相互耦合作用,推导了热流密度与绝对节点坐标之间的关系式.引入系统的运动学约束方程,建立了中心刚体-矩形板多体系统的考虑刚-柔-热耦合的热传导方程和带拉格朗日乘子的第一类拉格朗日动力学方程.为了有效地提高计算效率,将改进的中心差分法和广义-α法相结合,求解热传导方程和动力学方程,差分后的方程通过牛顿迭代法耦合求解.对刚-柔耦合和刚-柔-热三者耦合两种模型的仿真结果进行比较表明,刚体运动对温度梯度和热变形的影响显著.此外,本文建模方法考虑了几何非线性项,因此也考虑了热膨胀引起的轴向变形对横向变形的影响.     

热载荷作用下透镜面形精度分析方法

为了分析透射式光学系统中透镜在热载荷作用下的镜面面形精度,建立了光机结构模型,使用有限元软件对热载荷作用下透镜的镜面变形量进行了分析,通过matlab软件对变形后的节点位移进行拟合,进而求出在指定热载荷下透镜的面形精度。该分析方法还可以对其他载荷引起的镜面变形进行分析,为透镜面形精度分析提供参考。     

测力仪系列

压电式三向动态切削测力仪系列产品，均采用自行研制的压电三向力传感器，该传感器可将空间任意方向的力自动分解成三个互相垂直的分力。可广泛应用于机械、材料、航空、航天、测试技术等领域。     

测力轴承最佳布片方式研究

本文在测力轴承光弹应力分析的基础上,对不同载荷作用情况下的测力轴承应变片布片方式进行了深入的探讨,并提出了最佳的方案。从而较好地解决了在一定结构条件下最大限度发挥测力轴承测力灵敏度的问题。     

微计算机在小量程测力仪上的应用

一、前言小量程测力仪广泛应用于机械、轻纺、建材、冶金等部门,其传感器大多使用电阻应变式传感器。七十年代以来电阻应变技术有了新的突破,但传感器的蠕变现象和温度漂移所引起的输出特性变化仍然无法消除,影响着测量的精度。为此,我们采用微型计算机,综合传     

液体火箭发动机再生冷却槽黏塑性分析

采用Robinson黏塑性模型,利用渐近积分法结合大型有限元程序Marc完成液体火箭发动机再生冷却槽的热结构耦合分析.经验证,Robinson黏塑性模型能够很好地模拟内壁材料NARloy Z高温时的拉伸特性,且在循环载荷下迟滞回环曲线与试验结果符合良好.冷却槽关键点应力分析明确阐释在不同工作阶段内外壁由于材料属性、工况不同导致的应力制约关系;残余应变分析清晰再现冷却槽“狗窝”失效模式及变形情况,同时为定量计算其损伤累积及剩余寿命提供坚实基础.     

250km/h卧车动车组间壁T形单元和弹性组件研发

为降低轮轨激励和气动载荷对250 km/h卧车动车组(Electric Multiple Unit,EMU)乘坐舒适性的影响,研发间壁T形单元和弹性组件,分析车体载荷工况,确定引起车体气动变形最大的载荷.利用三维仿真建模计算车体气动变形;以车体气动变形为边界条件,计算出车体与间壁T形单元固结时的节点反力;以节点反力为设...     

磨床主轴的调试

<正> 磨床当其效能下降时,除了工艺上的影响外,在设备运行中对功能部件产生弹性变形、热变形;受各种因素影响产生的振动、磨损等。各生产单位的产品不同,选用磨床型号不同,采用的维修方法也不同。根据我     

压电测力仪的联立标定方法研究

针对四支点布置形式压电测力仪标定时力解耦困难和测试受力状态与标定时不一致的问题,提出了联立标定法。基于测力仪测试模型,建立了力电关系方程组,推导出力电转换系数模型,并进行了扰动分析和误差传递分析。在测力仪上表面选取均布的21个特征点,进行加载实验,计算测试力值,并分析测试误差在上表面的分布情况。实验结果表明:在测力仪上表面,联立标定法最大测试误差仅为0. 376%,线性度在0. 33%以内,重复性在0. 26%以内。证明在测力仪上表面,联立标定法的测试精度均很高,标定方法有效。     

COB封装中热－机械耦合效应的研究*

COB(Chip on Board)是微电子和MEMS中常用的封装工艺之一,但该封装结构中由于多层异质材料耦合引入的热失配将对器件的性能和可靠性产生重要影响.建立了适于求解结构表面热变形分布的理论模型,利用数字散斑相关方法对COB封装在热载荷下的表面热变形分布进行实验测量,并比较了不同封装配置对结构热变形的影响.利用实验结果和有限元模拟验证了理论模型,并讨论了该模型在封装-器件协同设计中的指导意义.     

“电磁阀”讲座：第十讲 不锈钢弹簧

弹簧的作用是利用材料的弹性和它结构上的特点,在变形时把机械功或动能转变为变形能,或把变形能转变为动能或完成机械功.由于这种特性,弹簧可用于控制运动、测力、缓冲或减振,并可用作机构的动力等.