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为了提高导电橡胶型柔性电阻传感器的灵敏度,开展了导电橡胶电阻传感器的设计及其对循环拉伸应变载荷的电阻响应特性及相应的机理分析.选用了刚性较大的乙烯基聚二甲基硅氧烷(3450)作为电阻传感器的基板层材料,碳纤维(carbon fiber,CF)填充聚二甲基硅氧烷(PDMS)的导电橡胶作为导电层,通过3D打印工艺制备组装出2种间距的柔性电阻传感器,测试电阻传感器对循环拉伸应变载荷(30%~120%)和不同速率拉伸应变载荷的电阻响应,利用显微镜观察拉伸过程中导电橡胶内部CF的变化,并建立电阻等效电路模型以及拉伸电阻响应拟合公式.研究结果表明:电阻传感器在拉伸应变载荷为60%~120%时的电阻变化率明显,且细间距导电层的传感器灵敏度更高,并且在拉伸过程中对应变速率不敏感;导电橡胶的电阻因拉伸导致纤维间距增大,进而导致其隧穿电阻呈指数规律增大,与电阻传感器的拉伸电阻响应拟合结果一致.最后将传感器应用于人体运动测试和多次机械加载测试,发现该传感器阻值变化与肘关节屈伸运动一致.研制的导电橡胶电阻传感器对拉伸应变响应灵敏且稳定可靠,适合用于运动测试. 相似文献
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为探明梯形渠道固脚抵抗基土冻胀破坏的机理和能力并为渠道固脚设计提供依据,对砼衬砌梯形渠道坡板和固脚进行简化和假设,运用材料力学、冻土力学等相关理论,分别提出了在法向冻胀力、法向冻结力、切向冻结力作用下的渠坡衬砌的计算简图及在自身重力、被动土压力、切向冻结力、推力作用下的固脚计算简图。在此基础上,建立了渠坡衬砌、固脚的力学模型,给出固脚稳定验算的计算方法并选用工程实例验证了计算方法的合理性,对不满足固脚稳定条件的工程实例,利用Python程序设计语言给出满足条件的固脚最小尺寸。实例计算结果表明,所建立的力学模型正确可行,与工程实际相符合。研究成果可用于指导工程实践。 相似文献
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导电橡胶因其超高的弹性和良好的导电性而在柔性电子材料领域受到广泛关注。受载时导电填料重新排列会产生相应的电阻变化。本研究选取镍包碳纤维(Nickel coated carbon fiber,CF-Ni)填充于基胶聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)中制备导电橡胶。基于MATLAB平台,观察了导电橡胶中CF-Ni纤维的静态分布,并构建了纤维取向率的计算方法;随后施加动态应变载荷,选用3D打印的样品,在拉伸应变下,对其进行了纤维在胶体中取向变化的同步观察。结果表明:CF-Ni纤维沿拉伸应变方向发生偏转,最大偏转角度可达20°; CF-Ni纤维的取向分布及拉伸应变下纤维的偏转会对导电橡胶的电学性能产生影响,在60%的应变量下,CF-Ni/PDMS表面电阻最大变化为600%。导电橡胶电阻对拉伸应变载荷的响应为CF-Ni/PDMS用于制备柔性传感器奠定了基础。 相似文献
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在桩承式路堤土拱效应分析中,考虑路堤填土实际处在极限主动平衡状态与静止平衡状态之间的工作状态,基于对Terzaghi土拱效应模型的改进,得到了桩土应力比和等沉降面高度计算式,其中取静止土压力系数和主动土压力系数之和的一半作为模型中土体的侧向土压力系数。研究结果表明:改进的桩土应力比理论计算值总体上与实测值非常接近,说明了该模型具有一定的合理性。 相似文献
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地震照明分析对观测系统设计具有重要意义。本文在局部相似属性基础上研究了数据依赖的地震数据照明分析方法。首先分析局部相似属性的物理含义,给出数据依赖地震照明度分析方法;将采集的地震数据进行处理得到共成像点道集数据,利用局部相似属性计算不同炮检距的照明强度,从而得到数据依赖的照明分析。该方法不需要地质模型的假设,充分利用实际采集地震数据,估算不同炮检距(或入射角)对目标地质体的照明度。利用数据依赖地震照明分析结果可及时调整、改进设计后续地震勘探数据采集观测系统。 相似文献
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