二维轴承载荷传感器弹性体结构优化设计

首先利用Pro/E软件对剪切梁式二维轴承载荷传感器弹性体进行了灵敏度分析,确定了影响传感器性能的主要设计参数;然后建立了二维轴承载荷传感器弹性体的优化参数模型、有限元模型以及优化数学模型,并基于ANSYS软件平台,用一阶优化方法对传感器弹性体的结构进行了优化设计.分析结果表明,优化后的传感器灵敏度有了显著提高.     

模块化柔顺关节力矩传感器的设计与分析

基于模块化柔顺关节对力矩信息感知的需要,设计了一种新型结构的模块化力矩传感器。建立了力矩传感器弹性体的SolidWorks三维模型,然后将三维模型导入ANSYS Workbench中进行有限元分析。分析数据表明传感器满足弹性体强度要求,并有良好应力应变方面的线性性能。     

一种机器人多轴腕力传感器弹性体有限元分析

建立一种机器人腕力传感器弹性体的静、动特性的有限元计算模型,分析传感器弹性体在各种工况下的应力分布规律以及固有振动的频率和振型,为改进传感器的弹性体的设计,进行传感器结构的优化设计进行前期的准备。     

一种四维力传感器弹性体的有限元分析

利用ANSYS软件对一种四维力传感器的弹性体进行有限元分析。为分析该弹性体的静、动态特性,采用高精度实体单元建立了有限元模型,对其进行加载、求解以及结果后处理,获取了弹性体在单向受力时的应力、应变分布状态,并计算出了弹性体的固有频率,为该传感器的进一步优化设计与应用奠定了基础。     

纱线张力传感器弹性体的模态分析

建立了纱线张力传感器弹性体的有限元模型,用有限元模态分析法分析了弹性体结构的固有频率与振型.在计算机仿真环境下对弹性体结构进行了改进,提高了弹性体结构的固有频率,使纱线张力传感器的稳定性得以提高.     

新型低矮轮辐传感器

本文介绍了一种新型低矮轮辐式称重传感器,主要由弹性体、应变片、底座、盖板和紧固件组成,通过对弹性体结构以及底座进行设计和优化,大大降低了传感器的外形尺寸,扩大了传感器的应用场合。     

牵引伞伞绳张力传感器设计

设计了一种新型牵引伞伞绳张力传感器。为了实现大量程、绳索无损和便于安装与拆卸,传感器结构设计为旁压梁式结构。对传感器弹性体进行了有限元的静力分析,通过ANSYS分析得到传感器弹性体受力梁应变变化规律,找到应变片最佳黏贴位置。按照设计结构加工了传感器并进行了拉力实验。实验测试和数据分析结果表明,该传感器设计满足牵引伞伞绳的张力测量要求。     

称重传感器弹性元件的设计与研究

弹性体是应变式称重传感器的关键部件,对其合理的尺寸设计,是保证传感器性能如线性度、灵敏度的关键。经典的传感器弹性体设计方法是以解析法设计,其设计周期长、效率低、废品率高。采用Ansys workbench有限元优化设计法,对传感器的弹性体尺寸设计及优化,有效避免了解析法设计的不足,且能模拟工况加载,确定弹性体应力应变敏感区,找到贴片位置,提高传感器的设计效率。     

静态应变式测力传感器设计方法

介绍了在静态负载工况条件下应变式测力传感器的设计方法,在理论上对应变式测力传感器的弹性体力学状态进行了分析,阐述了如何确定传感器的灵敏度、应变片贴片方向、弹性体几何尺寸等关键技术参数,并结合一个实例,说明了设计方法的正确性。     

一种新型水下机器人用六维腕力传感器

本文提出了一种新型水下作业机械手用六维腕力传感器。该传感器具有结构简单,易于加工、密封和水压力补偿的特点。文中介绍了该传感器的机械结构、弹性体的力学模型和力－变形转换矩阵。文章最后对设计的腕力传感器进行了标定,获得了传感器的转换矩阵,并对结果进行了分析。     

基于RADIOSS的联轴器结构仿真研究

有限元方法和软件在结构分析中占据了极其重要的位置.利用HyperMesh为前处理建立了以六面体单元为基础的有限元模型.重点考虑弹性体的建模,模拟联轴器系统的实际工况.使用RADIOSS求解器对螺钉和橡胶弹性体的应力、应变进行了有限元计算,评价了零件的强度、刚度等指标.     

Tribological behaviour of an elastomer aged in different oils

This paper presents the influence of aging the nitrile rubber, the most popular seal material, in various base fluids on sliding friction and abrasive wear. The lubricants used are synthetic esters, natural esters, different types of mineral base oils, poly-α-olefins and very high viscosity index oils. Friction has been studied for two directions of motion with respect to lay on the elastomer sample by using the SRV Optimol test machine. These findings show that as compared to all other lubricant formulations, ageing the elastomer in polyol ester leads to the maximum reduction of friction coefficient especially in perpendicular sliding to the initial lay on the surface. The abrasive wear studies were carried out by using a two-body abrasive wear tester against dry and lubricated elastomer. It was interesting to note that two-body abrasive wear of elastomeric material was higher during rubbing in presence of the fluids as compared to that in dry condition. Further, aging the elastomer in these base fluids especially in ester base fluids, results in more abrasive wear.     

基于有限元模型的弹性体模具优化设计

应用UG7.0软件建立某弹性体模具总成的三维模型,并通过软件集成技术在有限元软件NX Nastran环境下对模具的重要零件模套进行了有限元分析,获得了该零件在工作状态下的应力分布及位移分布云图,并根据其应力分布情况重新进行了优化设计.仿真结果表明该模套满足强度设计要求,其设计是合理的.这为零部件的结构设计与优化提供了有价值的参考.     

双环测力传感器弹性元件的计算机辅助分析

文中介绍了有限元分析双环测力传感器的弹性元件的应力变分布,并通过机器试验得到该传感器输出性能影响较大的弹性元件的结构参数,得到了对该传感器设计有价值的结论。     

橡胶支承转子不平衡响应试验研究

通过数值计算和实验研究橡胶支承柔性转子系统的不平衡响应。采用基于Timoshenko连续梁理论的有限单元法分析实验转子的临界转速、模态振型和不平衡响应。用Kelvin-Voigt线性粘弹性模型表示橡胶的动态特性。结果表明,使用损耗因子为0.1~0.4的常用橡胶材料可极大地降低转子系统的临界振动响应。3种不平衡量值时,转子一阶临界转速和振幅的试验和数值计算结果吻合较好。受橡胶材料非线性特性的影响,实验和数值计算结果间的偏差随不平衡量的增加而增大。     

Closed-form solution of axisymmetric contact problem for a viscoelastic base within cycle of increasing and decreasing of load on the indenter

The axisymmetric contact problem for a spherical indenter and viscoelastic base has been considered within a cycle of increasing and decreasing of load. The loading-unloading cycle has been performed at a constant speed of indenter movment. The quasi-static approximation has been used. The study has been carried out according to linear viscoelasticity theory, while the material model allows one to take into account an arbitrary number of relaxation times. The dependence of load on the indenter on time has been defined. Expressions for determining the unknown boundary of the contact area in the loading–unloading process has been given. The hysteretic loop area at different values of the material relaxation time has been analyzed. The applicability of the offered analytical model of elastomer indentation experiments data processing has been discussed.     

基于光纤光栅的小量程称重传感器设计

设计了一种小量程光纤布拉格光栅称重传感器,采用双孔单槽式悬臂梁型弹性体结构,并利用有限元软件ANSYS对弹性体结构进行优化设计,以满足小量程设计要求。采用四片光纤光栅布片方式,提高了传感器的灵敏度,并利用正应变和负应变的光纤光栅信号进行叠加,以补偿温度的影响。对传感器进行加载卸载实验,并对所设计的传感器进行了整体性能分析,实验结果表明,传感器的称重范围为0-4kg,线性度误差小于0.9%,温度补偿达到了一定效果,性能稳定,证明了设计方法的可行性。     

虚拟指尖力传感器的建模与实现

为了在灵巧手动力学研究领域提供更多的研究工具,根据真实三维指尖力传感器的原理,运用力传感器弹性体建模的方法,构造了虚拟指尖力传感器的模型。为了求解力传感器模型的弹性体变形量,采用了一种动力学方程数值积分方法。该虚拟指尖力传感器,通过在机器人灵巧手虚拟现实遥操作平台上的运用,实现了对抓取滑动的判断,并验证了模型的精度。最后,基于滑动的判断,系统确定了一种抓取策略,针对虚拟环境中灵巧手的自主抓取问题进行了有益的探索。     

位移式超高压测量装置的设计研究

针对应变管压力传感器的不足,该文设计了一种位移式超高压测量装置,该测量装置的弹性体是半球封头与厚壁圆管的组合结构。工作时,弹性体将压力转换成位移,使用高精度位移传感器测量出弹性体的轴向位移,建立压力与位移的关系。该测量装置的工作范围和性能主要由弹性体的结构和材料决定,因此,对弹性体的结构、线性进行了有限元仿真和分析。最后通过实验测得静态性能。结果表明:该测量装置具有良好的线性,满足静态超高压测量需求。