精密拉力试验机设计及精度分析
发布时间：2021-01-21 16:40
鲤鱼等硬骨鱼类体表覆盖的大量鳞片除了保护内脏免受水压,还可抵御其它鱼类的袭击。其鳞片及鱼皮材料的力学性能与微观结构在仿生学上有重要应用。立式电子拉力试验机是用于测量材料力学性能的常用设备,可以对材料的抗拉强度、弹性模量等指标进行测量。随着科学技术的进步,拉力试验机在试验样本多样化、控制自动化和高精度化、人机界面交互友好等方面都有很大提升,能满足常规材料的力学性能材料,但对鱼类皮肤和鳞片等材料性能的测试不再适用。一方面因为样本尺寸和变形也小;另一方面这些材料属于生物活体材料,在亲水和脱水状态下,其力学性能相差甚多。因此需要设计一款新型的卧式微型拉力试验机,不但能够实现微小位移和变形的测量,而且可以安装储水槽实现对生物材料的性能测试,有重要的应用价值。论文首先介绍了卧式精密拉伸试验机的整体结构设计;接着对拉力试验机的硬件部分进行设计,完成各硬件的选型;紧接着对试验机的控制软件进行介绍,完成部分软件的设计;最后对拉伸实验机的精度进行分析,并应用于鲤鱼皮的拉伸实验。使用结果表明,与传统的立式拉伸试验机相比,设计的试验机有如下几个优点:1.交流伺服控制系统控制拉力机的电机转动,通过精密丝杠带动动...
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2 国内外研究状况
1.3 课题来源与主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 主要研究内容
第二章 精密拉力试验机结构和功能分析
2.1 试验机的技术参数
2.2 系统的基本结构
2.3 功能分析
2.4 本章小结
第三章 硬件设计
3.1 电机
3.1.1 伺服电机工作原理
3.1.2 交流伺服电机
3.1.3 电机的选择
3.2 拉力传感器
3.2.1 拉力传感器原理
3.2.2 拉力传感器选型
3.3 拉力机的传动部分
3.4 伺服电机的控制与通信
3.5 本章小结
第四章 软件部分
4.1 LabWindows/CVI
4.2 ACCESS 简介
4.3 软件操作过程
4.4 本章小结
第五章 拉力试验机精度分析和实验
5.1 机械误差
5.2 测量装置的精度分析
5.2.1 各测量不确定度分量
5.2.2 鱼皮拉伸强度测量的合成不确定度
5.2.3 展伸不确定度
5.2.4 结果及讨论
5.2.5 结论
5.3 鱼皮实验
5.3.1 拉伸实验
5.3.2 实验试样制作
5.3.3 实验设备
5.3.4 实验过程
5.3.5 实验数据处理
5.3.6 实验结果分析
5.4 鱼鳞实验
5.4.1 实验材料
5.4.2 实验数据与处理
5.4.3 实验结果分析
5.5 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
研究生期间学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]伺服电机在控制多组分注塑机转盘的分析和应用[J]. 戴国平,郑良,郑衍红. 橡塑技术与装备. 2017(18)
[2]基于access数据库的信息管理系统实现[J]. 孟彬. 自动化与仪器仪表. 2017(04)
[3]基于精度理论的测量不确定度评定与分析[J]. 程银宝,陈晓怀,王汉斌,李红莉,徐磊. 电子测量与仪器学报. 2016(08)
[4]基于弹性膜片的薄膜溅射式拉力传感器研究[J]. 高阳,李永红,岳凤英,孙玉环,刘期兵,魏坦勇. 传感技术学报. 2015(12)
[5]面向伺服电机的STM32单片机控制系统设计[J]. 桑勇,李锋涛,代月帮,段富海,王亚杰. 机电工程技术. 2015(11)
[6]步进电机和交流伺服电机性能综合比较[J]. 司鹏辉. 电子测试. 2015(13)
[7]拉力试验机控制系统设计与实现[J]. 刘岩石,张明,周纯杰. 制造业自动化. 2015(08)
[8]伺服电机的选型原则与计算[J]. 肖潇,杨金堂,全芳成,李京,田晓波,汪谱发. 机床与液压. 2014(22)
[9]机械式拉力试验机控制部分的研究分析[J]. 张云鹏,陈彭湖,马长海. 装备制造技术. 2014(09)
[10]伺服电机控制的VB设计[J]. 杨添博,武威,张广宇,庄树明,王琳,杨玉新. 工程与试验. 2013(01)
博士论文
[1]双螺母预紧式滚珠丝杠副的摩擦及其磨损研究[D]. 徐楠楠.东南大学 2016
硕士论文
[1]永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D]. 孙胜男.东北石油大学 2013
[2]3000kN微机控制电液伺服万能试验机的开发[D]. 孔庆瑞.山东大学 2013
[3]基于DSP试验机测控系统的研究[D]. 孟令君.长春理工大学 2010
[4]伺服电机驱动的机电及机电液一体化压力机研究[D]. 刘扬.苏州大学 2010
[5]基于模糊自适应PID的万能试验机控制系统的应用研究[D]. 邵威.合肥工业大学 2009
[6]基于Lab Windows/CVI平台的虚拟仪器的设计与开发[D]. 薛源.东北大学 2005
本文编号：2991523
【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2 国内外研究状况
1.3 课题来源与主要研究内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 主要研究内容
第二章 精密拉力试验机结构和功能分析
2.1 试验机的技术参数
2.2 系统的基本结构
2.3 功能分析
2.4 本章小结
第三章 硬件设计
3.1 电机
3.1.1 伺服电机工作原理
3.1.2 交流伺服电机
3.1.3 电机的选择
3.2 拉力传感器
3.2.1 拉力传感器原理
3.2.2 拉力传感器选型
3.3 拉力机的传动部分
3.4 伺服电机的控制与通信
3.5 本章小结
第四章 软件部分
4.1 LabWindows/CVI
4.2 ACCESS 简介
4.3 软件操作过程
4.4 本章小结
第五章 拉力试验机精度分析和实验
5.1 机械误差
5.2 测量装置的精度分析
5.2.1 各测量不确定度分量
5.2.2 鱼皮拉伸强度测量的合成不确定度
5.2.3 展伸不确定度
5.2.4 结果及讨论
5.2.5 结论
5.3 鱼皮实验
5.3.1 拉伸实验
5.3.2 实验试样制作
5.3.3 实验设备
5.3.4 实验过程
5.3.5 实验数据处理
5.3.6 实验结果分析
5.4 鱼鳞实验
5.4.1 实验材料
5.4.2 实验数据与处理
5.4.3 实验结果分析
5.5 本章总结
第六章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 展望
参考文献
致谢
研究生期间学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]伺服电机在控制多组分注塑机转盘的分析和应用[J]. 戴国平,郑良,郑衍红. 橡塑技术与装备. 2017(18)
[2]基于access数据库的信息管理系统实现[J]. 孟彬. 自动化与仪器仪表. 2017(04)
[3]基于精度理论的测量不确定度评定与分析[J]. 程银宝,陈晓怀,王汉斌,李红莉,徐磊. 电子测量与仪器学报. 2016(08)
[4]基于弹性膜片的薄膜溅射式拉力传感器研究[J]. 高阳,李永红,岳凤英,孙玉环,刘期兵,魏坦勇. 传感技术学报. 2015(12)
[5]面向伺服电机的STM32单片机控制系统设计[J]. 桑勇,李锋涛,代月帮,段富海,王亚杰. 机电工程技术. 2015(11)
[6]步进电机和交流伺服电机性能综合比较[J]. 司鹏辉. 电子测试. 2015(13)
[7]拉力试验机控制系统设计与实现[J]. 刘岩石,张明,周纯杰. 制造业自动化. 2015(08)
[8]伺服电机的选型原则与计算[J]. 肖潇,杨金堂,全芳成,李京,田晓波,汪谱发. 机床与液压. 2014(22)
[9]机械式拉力试验机控制部分的研究分析[J]. 张云鹏,陈彭湖,马长海. 装备制造技术. 2014(09)
[10]伺服电机控制的VB设计[J]. 杨添博,武威,张广宇,庄树明,王琳,杨玉新. 工程与试验. 2013(01)
博士论文
[1]双螺母预紧式滚珠丝杠副的摩擦及其磨损研究[D]. 徐楠楠.东南大学 2016
硕士论文
[1]永磁同步电机伺服系统控制策略的研究[D]. 孙胜男.东北石油大学 2013
[2]3000kN微机控制电液伺服万能试验机的开发[D]. 孔庆瑞.山东大学 2013
[3]基于DSP试验机测控系统的研究[D]. 孟令君.长春理工大学 2010
[4]伺服电机驱动的机电及机电液一体化压力机研究[D]. 刘扬.苏州大学 2010
[5]基于模糊自适应PID的万能试验机控制系统的应用研究[D]. 邵威.合肥工业大学 2009
[6]基于Lab Windows/CVI平台的虚拟仪器的设计与开发[D]. 薛源.东北大学 2005
本文编号：2991523
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