多种工况下履带车辆主动轮应力测试系统研究
发布时间：2022-01-09 17:43
在现代战争中，坦克装甲车辆的性能非常重要。研究坦克装甲车辆主动轮的应力情况具有非凡的意义。在一定程度上可以为改进现役车辆和研发下一代军用车辆提供有价值的参考和依据。针对坦克装甲车辆运行的环境，设计了一套存储测试装置来测量坦克装甲车辆主动轮在多种工况下的应力情况。首先采用ansys分析了主动轮的受力情况，以此为依据选择了应变片做为存储测试系统的传感器，确定了应变片的安装位置、尺寸并选择了合适的粘结剂，分析了可能影响应变片测试结果的因素。针对应变片设计了电桥调平电路、放大电路、滤波电路和A/D转换电路。使用了通道选择芯片，实现了一片A/D转换器的多通道采样。针对测试要求，将测试系统的工作状态分为了上电状态、待触发状态、采样状态、休眠状态、读数状态和下电状态。触发采用电磁原理，霍尔传感器实现了系统在恶劣环境下的触发；采用Flash作为存储器件，通过乒乓存储的方式实现了大容量的存储，通过对Flash的分块实现了多次重触发功能；读数状态时采用68013为核心实现了USB的协议，可以快速将待测数据读入上位机并以VB设计的上位机界面显示测试波形，以单片机和CPLD为核心协同工作完成了这六个状态的实现...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景、目的及意义
1.2 扭矩测试发展现状
1.3 应变电测发展现状
1.4 主要研究内容
2 应变电测基本理论
2.1 电阻应变片工作原理
2.1.1 应变片的结构
2.1.2 电阻应变片的工作原理
2.2 电桥测量电路的工作原理
2.2.1 单臂连接
2.2.2 半桥连接
2.2.3 全桥连接
2.3 应变片的选取
2.3.1 应变片的分类
2.3.2 应变片的尺寸
2.3.3 应变片的电阻值
2.3.4 温度的选择
2.3.5 灵敏度的选择
2.4 应变片的安装工艺
2.4.1 粘接剂的选择
2.4.2 应变片安装
2.5 影响应变片测量的因素及防护措施
2.5.1 温度的影响
2.5.2 湿度的影响
2.5.3 输出信号干扰的影响
2.5.4 机械振动的影响
3 测试系统方案设计及关键技术研究
3.1 被测对象概述
3.1.1 履带车辆行驶工况
3.1.2 履带车辆行驶原理
3.1.3 主动轮结构
3.1.4 传动系统的效率和功率损失
3.1.5 主动轮应力建模
3.2 测试系统设计原则
3.2.1 存储测试理论
3.2.2 测试系统要求
3.2.3 系统 A/D 设计原则
3.2.4 系统 CPLD 设计原则
3.2.5 系统单片机设计原则
3.2.6 上位机软件设计原则
3.3 测试方案研究
3.3.1 应力应变的关系
3.3.2 测试方案
3.3.3 工作状态设计
3.4 关键技术研究
3.4.1 多次触发采样模式
3.4.2 单片机和 CPLD 控制的模式
3.4.3 低功耗测试技术
3.4.4 微型化设计
3.4.5 抗干扰设计
4 测试系统软硬件设计
4.1 触发模块
4.2 信号调理模块设计
4.2.1 电桥调平电路设计
4.2.2 放大电路设计
4.2.3 低通滤波电路设计
4.2.4 两路模拟信号选择电路设计
4.3 时钟发生电路设计
4.4 数据转换模块设计
4.5 数据存储模块设计
4.5.1 编写操作
4.5.2 读取操作
4.5.3 擦除操作
4.6 逻辑控制模块设计
4.6.1 单片机软件设计
4.6.2 CPLD 软件设计
4.7 读数接口设计
4.8 上位机软件的设计
5 测试系统标定
5.1 标定原理
5.2 标定方法
5.3 标定结果
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 创新点和不足
6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]特种车辆扭矩测试仪的研制[J]. 宋美球,刘云鹏,党玲,吴超,徐宜,卜树峰. 车辆与动力技术. 2012(01)
[2]扭矩测量方法现状及发展趋势[J]. 王岩,储江伟. 林业机械与木工设备. 2010(11)
[3]新概念动态测试系统的微功耗、小体积技术研究[J]. 崔亮飞. 仪表技术. 2010(10)
[4]基于CPLD的高分辨率AD转换电路设计[J]. 陆从青,吴建辉. 电子器件. 2010(01)
[5]电阻应变片发展历史的回顾——纪念电阻应变片诞生70周年（1938-2008）[J]. 尹福炎. 衡器. 2009(04)
[6]应力应变测试方法综述[J]. 郑俊,赵红旺,朵兴茂. 汽车科技. 2009(01)
[7]电阻应变片的选用[J]. 康鲁杰,杨继红. 衡器. 2004(06)
[8]应变片防护剂的选用及测试[J]. 穆荣,顾持真. 粘接. 2002(04)
[9]扭矩传感器的现状与发展趋势[J]. 文西芹,张永忠. 仪表技术与传感器. 2001(12)
[10]套式磁弹性扭矩传感器及测量仪的研究[J]. 杨从晶,曲国阳,杨守成. 振动、测试与诊断. 2001(04)
博士论文
[1]履带车辆HMCVT测试技术研究及应用[D]. 程广伟.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]基于应变式扭矩传感器的测量系统的设计[D]. 廖丽媛.东华大学 2013
[2]电阻应变片测量影响因素及热机解耦研究[D]. 周哲.重庆大学 2012
[3]多通道应变测试系统的研究[D]. 张浩茹.中北大学 2012
[4]基于大容量FLASH的微型应变测试仪的设计[D]. 冯彦君.中北大学 2012
[5]放入式电子测压器的智能化设计及校准技术研究[D]. 王卿.中北大学 2011
[6]装甲车辆动态扭矩遥感测试技术研究[D]. 张之泰.中北大学 2011
[7]履带车辆传动系测试系统研究[D]. 蔺红军.吉林大学 2009
[8]微功耗小体积石油井下压力测试系统研究[D]. 赵纯.中北大学 2009
[9]履带式工作车辆设计及分析的关键技术研究[D]. 巩青松.扬州大学 2008
[10]风力发电机组轴系扭矩测试系统的研究与应用[D]. 郭靖.新疆大学 2007
本文编号：3579164
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景、目的及意义
1.2 扭矩测试发展现状
1.3 应变电测发展现状
1.4 主要研究内容
2 应变电测基本理论
2.1 电阻应变片工作原理
2.1.1 应变片的结构
2.1.2 电阻应变片的工作原理
2.2 电桥测量电路的工作原理
2.2.1 单臂连接
2.2.2 半桥连接
2.2.3 全桥连接
2.3 应变片的选取
2.3.1 应变片的分类
2.3.2 应变片的尺寸
2.3.3 应变片的电阻值
2.3.4 温度的选择
2.3.5 灵敏度的选择
2.4 应变片的安装工艺
2.4.1 粘接剂的选择
2.4.2 应变片安装
2.5 影响应变片测量的因素及防护措施
2.5.1 温度的影响
2.5.2 湿度的影响
2.5.3 输出信号干扰的影响
2.5.4 机械振动的影响
3 测试系统方案设计及关键技术研究
3.1 被测对象概述
3.1.1 履带车辆行驶工况
3.1.2 履带车辆行驶原理
3.1.3 主动轮结构
3.1.4 传动系统的效率和功率损失
3.1.5 主动轮应力建模
3.2 测试系统设计原则
3.2.1 存储测试理论
3.2.2 测试系统要求
3.2.3 系统 A/D 设计原则
3.2.4 系统 CPLD 设计原则
3.2.5 系统单片机设计原则
3.2.6 上位机软件设计原则
3.3 测试方案研究
3.3.1 应力应变的关系
3.3.2 测试方案
3.3.3 工作状态设计
3.4 关键技术研究
3.4.1 多次触发采样模式
3.4.2 单片机和 CPLD 控制的模式
3.4.3 低功耗测试技术
3.4.4 微型化设计
3.4.5 抗干扰设计
4 测试系统软硬件设计
4.1 触发模块
4.2 信号调理模块设计
4.2.1 电桥调平电路设计
4.2.2 放大电路设计
4.2.3 低通滤波电路设计
4.2.4 两路模拟信号选择电路设计
4.3 时钟发生电路设计
4.4 数据转换模块设计
4.5 数据存储模块设计
4.5.1 编写操作
4.5.2 读取操作
4.5.3 擦除操作
4.6 逻辑控制模块设计
4.6.1 单片机软件设计
4.6.2 CPLD 软件设计
4.7 读数接口设计
4.8 上位机软件的设计
5 测试系统标定
5.1 标定原理
5.2 标定方法
5.3 标定结果
6 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 创新点和不足
6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研工作
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]特种车辆扭矩测试仪的研制[J]. 宋美球,刘云鹏,党玲,吴超,徐宜,卜树峰. 车辆与动力技术. 2012(01)
[2]扭矩测量方法现状及发展趋势[J]. 王岩,储江伟. 林业机械与木工设备. 2010(11)
[3]新概念动态测试系统的微功耗、小体积技术研究[J]. 崔亮飞. 仪表技术. 2010(10)
[4]基于CPLD的高分辨率AD转换电路设计[J]. 陆从青,吴建辉. 电子器件. 2010(01)
[5]电阻应变片发展历史的回顾——纪念电阻应变片诞生70周年（1938-2008）[J]. 尹福炎. 衡器. 2009(04)
[6]应力应变测试方法综述[J]. 郑俊,赵红旺,朵兴茂. 汽车科技. 2009(01)
[7]电阻应变片的选用[J]. 康鲁杰,杨继红. 衡器. 2004(06)
[8]应变片防护剂的选用及测试[J]. 穆荣,顾持真. 粘接. 2002(04)
[9]扭矩传感器的现状与发展趋势[J]. 文西芹,张永忠. 仪表技术与传感器. 2001(12)
[10]套式磁弹性扭矩传感器及测量仪的研究[J]. 杨从晶,曲国阳,杨守成. 振动、测试与诊断. 2001(04)
博士论文
[1]履带车辆HMCVT测试技术研究及应用[D]. 程广伟.武汉理工大学 2008
硕士论文
[1]基于应变式扭矩传感器的测量系统的设计[D]. 廖丽媛.东华大学 2013
[2]电阻应变片测量影响因素及热机解耦研究[D]. 周哲.重庆大学 2012
[3]多通道应变测试系统的研究[D]. 张浩茹.中北大学 2012
[4]基于大容量FLASH的微型应变测试仪的设计[D]. 冯彦君.中北大学 2012
[5]放入式电子测压器的智能化设计及校准技术研究[D]. 王卿.中北大学 2011
[6]装甲车辆动态扭矩遥感测试技术研究[D]. 张之泰.中北大学 2011
[7]履带车辆传动系测试系统研究[D]. 蔺红军.吉林大学 2009
[8]微功耗小体积石油井下压力测试系统研究[D]. 赵纯.中北大学 2009
[9]履带式工作车辆设计及分析的关键技术研究[D]. 巩青松.扬州大学 2008
[10]风力发电机组轴系扭矩测试系统的研究与应用[D]. 郭靖.新疆大学 2007
本文编号：3579164
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