试论热机电阻应变片测量影响因素及热机解耦

论文导读：建立及验证。通过电阻丝输出应变与悬臂梁真实应变的误差大小来评价整体悬臂梁模型的有效性。结果显示：电阻丝输出应变与悬臂梁被测实际应变误差均保持在5.5%左右，说明应变片测量稳定且误差较小，证明了悬臂梁模型的有效性。②继而对本论文所建立的电阻应变片的静态特性和动态特性进行了简单浅析，证明本论文所建应变片具有良好
摘要：本课题来源于国家自然科学基金重点基金（项目号：51035008）的子课题，课题名称为：多物理场的机械物理量耦合模型与解耦算法探讨。本论文的目的是探讨电阻应变片在热机耦合环境下测量应力应变时的误差，并实现该工况下应变片输出结果的解耦。本论文以一个悬臂梁模型为探讨对象，建立了由悬臂梁（被测基体）、粘结剂和应变电阻丝所组成的悬臂梁结构模型和热机耦合有限元模型。基于该模型所做工作及相应结论如下：①首先对悬臂梁结构模型进行验证，并将整个模型验证分为两部分：1）纯悬臂梁模型的建立及验证；2)含应变片的整体悬臂梁模型的建立及验证。通过电阻丝输出应变与悬臂梁真实应变的误差大小来评价整体悬臂梁模型的有效性。结果显示：电阻丝输出应变与悬臂梁被测实际应变误差均保持在5.5%左右，说明应变片测量稳定且误差较小，证明了悬臂梁模型的有效性。②继而对本论文所建立的电阻应变片的静态特性和动态特性进行了简单浅析，证明本论文所建应变片具有良好的静态特性和动态特性。分别探讨了应变片结构中敏感栅的栅长、栅丝间距和栅丝直径对测量结果的影响，得到了在一定应变状态下各参数对应变片测量误差的影响规律，获取了应变片测量的最优参数。③然后基于热学及热机耦合相关论述，选取算例，对LS-Dyna热机耦合计算策略的正确性进行验证，通过论述值和仿真值的比较来评价LS-Dyna热机耦合模型计算策略的有效性。结果表明：仿真计算得到的热传导温度场分布及数值与论述均一致；仿真计算得到的热应变和热应力与论述值误差较小。证明了LS-Dyna热机耦合模型计算策略的有效性。④最后对悬臂梁模型的热机耦合及解耦进行了计算浅析。通过对悬臂梁各热机耦合模型的计算结果进行比较浅析，浅析了粘结剂和电阻丝受温度影响对应变片测量结果的影响及热应变误差。在此基础上，通过对悬臂梁热机耦合应变浅析，和应变片测量应力修正，实现了应变片输出结果的热机解耦，获取了悬臂梁被测位置的真实应力应变。关键词：电阻应变片论文测量影响因素论文热机耦合论文解耦论文有限元论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要3-4
ABSTRACT4-8
1 绪论8-16

1.1 课题探讨背景及作用8-9

1.2 国内外探讨近况9-13

1.3 本论文的主要探讨目的和内容13-16

1.3.1 探讨目的13

1.3.2 探讨内容13-16

2 课题探讨相关论述16-28

2.1 悬臂梁的力学特性16-18

2.2 电阻应变片工作原理18-21

2.1 构成原理及信号变化原理19

2.2 金属电阻应变效应19-20

2.3 应变片的工作原理表达式20-21

2.3 电阻应变片的结构及运用21-25

2.3.1 电阻应变片的结构21-23

2.3.2 电阻应变片的运用23-25

2.4 热机耦合场论述25-27

2.4.1 耦合浅析策略的分类25-26

2.4.2 热机耦合场的制约微分方程26

2.4.3 热机耦合原理26-27

2.5 小结27-28

3 悬臂梁机械载荷有限元模型的建立与验证28-38

3.1 悬臂梁有限元模型的建立及验证28-30

3.2 含应变片的悬臂梁有限元模型建立及验证30-36

3.3 本章小结36-38

4 电阻丝应变片特性及影响因素浅析38-52

4.1 应变片的静态特性38-41

4.2 应变片的动态特性41-43

4.3 应变片敏感栅的横向效应43-44

4.

3.1 横向效应原理43-44

4.

3.2 横向效应误差浅析44

4.4 应变片敏感栅结构参数探讨44-50

4.1 敏感栅长变化对测量结果的影响45-47

4.2 敏感栅栅丝间距变化对测量结果的影响47-49

4.3 敏感栅丝直径对测量结果的影响49-50

4.5 本章小结50-52

5 热机耦合悬臂梁模型的建立及验证52-60

5.1 LS-dyna 热机耦合（热应力）介绍52-53

5.2 悬臂梁热传导有限元模型验证53-55

5.

2.1 热传导例子论述解53-54

5.

2.2 有限元仿真解54-55

5.

2.3 仿真与论述计算的比较55

5.3 悬臂梁热应力应变有限元模型验证55-59
5.

3.1 不足描述55-56

5.3.2 有限元仿真模型验证论文导读：机耦合计算浅析68-696.2.4整体悬臂梁模型的热机耦合及解耦计算浅析69-716.3本章小结71-747全文总结74-767.1工作总结及主要结论74-757.2有着的不足和进展方向75-76致谢76-78参考文献78-80附录80上一页12
56-59

5.4 本章总结59-60

6 电阻应变片测量热机解耦60-74

6.1 电阻应变片的温度误差原理60-62

6.2 悬臂梁模型热机耦合计算浅析62-71

6.

2.1 悬臂梁被测体和电阻丝的热应变计算浅析63-64

6.

2.2 整体悬臂梁模型自由状态下的热应变计算浅析64-68

6.

2.3 纯悬臂梁被测基体的热机耦合计算浅析68-69

6.

2.4 整体悬臂梁模型的热机耦合及解耦计算浅析69-71

6.3 本章小结71-74
7 全文总结74-76

7.1 工作总结及主要结论74-75

7.2 有着的不足和进展方向75-76

致谢76-78
参考文献78-80
附录80