電阻應(yīng)變片測(cè)量影響因素及熱機(jī)解耦研究.pdf

1、本課題來源于國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)基金(項(xiàng)目號(hào)：51035008)的子課題，課題名稱為：多物理場(chǎng)的機(jī)械物理量耦合模型與解耦算法研究。本文的目的是研究電阻應(yīng)變片在熱機(jī)耦合環(huán)境下測(cè)量應(yīng)力應(yīng)變時(shí)的誤差，并實(shí)現(xiàn)該工況下應(yīng)變片輸出結(jié)果的解耦。本文以一個(gè)懸臂梁模型為研究對(duì)象，建立了由懸臂梁(被測(cè)基體)、粘結(jié)劑和應(yīng)變電阻絲所組成的懸臂梁結(jié)構(gòu)模型和熱機(jī)耦合有限元模型?；谠撃Ｐ退龉ぷ骷跋鄳?yīng)結(jié)論如下：
　　 ①首先對(duì)懸臂梁結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行驗(yàn)證，并將整

2、個(gè)模型驗(yàn)證分為兩部分：1)純懸臂梁模型的建立及驗(yàn)證；2)含應(yīng)變片的整體懸臂梁模型的建立及驗(yàn)證。通過電阻絲輸出應(yīng)變與懸臂梁真實(shí)應(yīng)變的誤差大小來評(píng)價(jià)整體懸臂梁模型的有效性。結(jié)果顯示：電阻絲輸出應(yīng)變與懸臂梁被測(cè)實(shí)際應(yīng)變誤差均保持在5.5％左右，說明應(yīng)變片測(cè)量穩(wěn)定且誤差較小，證明了懸臂梁模型的有效性。
　　 ②繼而對(duì)本文所建立的電阻應(yīng)變片的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，證明本文所建應(yīng)變片具有良好的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。分別研究了應(yīng)變片

3、結(jié)構(gòu)中敏感柵的柵長(zhǎng)、柵絲間距和柵絲直徑對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，得到了在一定應(yīng)變狀態(tài)下各參數(shù)對(duì)應(yīng)變片測(cè)量誤差的影響規(guī)律，獲取了應(yīng)變片測(cè)量的最優(yōu)參數(shù)。
　　 ③然后基于熱學(xué)及熱機(jī)耦合相關(guān)理論，選取算例，對(duì)LS-Dyna熱機(jī)耦合計(jì)算方法的正確性進(jìn)行驗(yàn)證，通過理論值和仿真值的對(duì)比來評(píng)價(jià)LS-Dyna熱機(jī)耦合模型計(jì)算方法的有效性。結(jié)果表明：仿真計(jì)算得到的熱傳導(dǎo)溫度場(chǎng)分布及數(shù)值與理論均一致；仿真計(jì)算得到的熱應(yīng)變和熱應(yīng)力與理論值誤差較小。證明了LS