高溫壓電傳感器性能仿真有限元分析.pdf

1、高溫壓電傳感器結(jié)構(gòu)復雜、性能影響因素多，高溫條件下的實驗、驗證非常困難且成本極高，因此，采用有限元分析方法進行傳感器工況模擬與性能仿真，具有非?，F(xiàn)實的方法意義及經(jīng)濟效益。
　　論文基于壓電傳感器的工作原理及仿真分析目標，對高溫壓電傳感器有限元分析項目進行了系統(tǒng)化的分析流程設計、有限元模型設計，確定了靜態(tài)、動態(tài)分析的內(nèi)容、方法、模型及關(guān)鍵點。針對壓電傳感器耦合分析的需要，提出與CAD建模相結(jié)合的“三維最小交集”網(wǎng)格劃分方法，實現(xiàn)整個

2、模型的標準六面體網(wǎng)格劃分，保證了傳感器靜態(tài)、動態(tài)耦合分析的實現(xiàn)。
　　通過對螺栓預緊過程的分析，結(jié)合有限元分析中的典型預緊力表達方法、耦合分析方法研究，提出適合高溫壓電傳感器耦合分析的“過盈接觸預緊模型”。通過對螺栓預緊力的設計計算，確定螺栓預緊過盈量，完成“過盈接觸預緊模型”的有限元分析。基于“過盈接觸預緊模型”的有限元分析結(jié)果，為其他內(nèi)容的有限分析模型提供參照與條件。
　　在螺栓預緊模型的基礎上，分析了各種溫度條件下傳感

3、器關(guān)鍵零部件靜態(tài)結(jié)構(gòu)特性、傳感器組件結(jié)構(gòu)熱適配特性。論文基于靜態(tài)分析結(jié)果，對傳感器的高溫工作性能進行初步評估。
　　將螺栓預緊、溫度、沖擊三種因素相結(jié)合，進行動態(tài)耦合分析，模擬傳感器撞擊測試實驗條件，動態(tài)反應撞擊工作過程，實現(xiàn)傳感器主要性能指標的仿真模擬。通過一系列高、低溫條件下的動態(tài)仿真分析，對傳感器的寬溫區(qū)工作原理及特性進行了揭示，對傳感器的高溫、低溫工作性能進行了有效的評估與預測。
　　基于靜態(tài)、動態(tài)分析結(jié)果，對影響寬