拉伸试验机用大变形量引伸计研究设计
发布时间：2021-04-08 20:50
随着工程材料种类的增多、应用领域的扩大,开展对材料的力学性能研究尤为重要。引伸计是应力应变检测中不可或缺的工具,而机械式与电子式引伸计量程较小,同时传统的光电编码器引伸计易造成信号采集误码,从而导致大变形量引伸计不符合国家检定规程要求。为更加准确、快捷地测知非金属材料的性能参数,受济南鑫光试验机制造有限公司的委托,本文研究设计了一种非接触磁栅式大变形量引伸计。论文首先以济南鑫光试验机制造有限公司的实体产品为研究对象,建立大变形量引伸计的机械结构。通过理论计算,并对驱动元件进行有限元分析,确定2T门式电子万能试验机为配套仪器;通过实际测绘试验空间,核算出试样夹持器、传动系统、配重装置和固定装置四大组成部分的结构尺寸;利用SolidWorks的干涉检查和外观渲染功能,得到尺寸准确、结构合理的大变形量引伸计机械结构。对大变形量引伸计进行有限元分析和运动仿真。利用Simulation的截面剪裁和探测功能,对标距夹等关键零部件进行静力学分析,并对零部件结构进行优化;通过ANSYS Workbench的线性屈曲分析,得到满足工作强度要求的整机模型;使用SolidWorks Motion模块,生成了...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２蝶式引伸计实体图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｃｌａｍｐ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｅｎｔｉｔｙ?ｍａｐ??
电阻式引伸计属于单边悬臂式电子引伸计，增加或减少悬臂的长度来改变??标距。该类引伸计主要由刀刃口、弹簧卡、单边悬臂、弹性元件和电子应变片??组成，其结构图如图１－３所示。??在弹性元件上贴有４个电阻应变片，排列组合成全桥电路。力学性能检测??时，电子引伸计刀刃口随试样的变形而产生相对移动，通过单边悬臂的传递作??用引起弹性元件产生应变，贴到弹性元件上的应变片将其转换为电阻变化量，??通过后处理元件及电路将信号放大转换成电压输出信号％实体样品如图１－４。??．嫌．Ｊｔ＿……■?一??＾＿＿＿?——．—－．??雇子应变片?ｙ单边悬留?／刀刃口??行匕’?』??＜??ｎ?＾?ｒ￣￣１?ｌ＼＼?．?Ｊｒｆ??；?ｋ＼＼＼＼＼＼＼＼Ａ＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼Ｖ｜—１＼＼＼＼＼＼＼＼１?防?？》Ｉ?°??／?ｎ?ｒ?ｉ?ｆ．－??－?［＼?ｒ／ｔ?１??１?一钟ｔｔ元件?；：：／标限位杆??ｉｌｌ?ＩＫ??图１－３电阻式引伸计结构图?图１－４电阻式引伸计实体图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?Ｆｉｇ．?１－４?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｅｎｔｉｔｙ?ｍａｐ??１．２．２．１全桥电路原理??单边悬臂式电子引伸计的应变片采用全桥电路，原因在于：??全桥电路可以消除非线性误差；全桥电路可以提高输出灵敏度，是单臂电??桥电路的四倍，是半桥电路的两倍［７１。应变片中的电阻丝在外力的作用下发生机??械变形时
电阻式引伸计属于单边悬臂式电子引伸计，增加或减少悬臂的长度来改变??标距。该类引伸计主要由刀刃口、弹簧卡、单边悬臂、弹性元件和电子应变片??组成，其结构图如图１－３所示。??在弹性元件上贴有４个电阻应变片，排列组合成全桥电路。力学性能检测??时，电子引伸计刀刃口随试样的变形而产生相对移动，通过单边悬臂的传递作??用引起弹性元件产生应变，贴到弹性元件上的应变片将其转换为电阻变化量，??通过后处理元件及电路将信号放大转换成电压输出信号％实体样品如图１－４。??．嫌．Ｊｔ＿……■?一??＾＿＿＿?——．—－．??雇子应变片?ｙ单边悬留?／刀刃口??行匕’?』??＜??ｎ?＾?ｒ￣￣１?ｌ＼＼?．?Ｊｒｆ??；?ｋ＼＼＼＼＼＼＼＼Ａ＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼Ｖ｜—１＼＼＼＼＼＼＼＼１?防?？》Ｉ?°??／?ｎ?ｒ?ｉ?ｆ．－??－?［＼?ｒ／ｔ?１??１?一钟ｔｔ元件?；：：／标限位杆??ｉｌｌ?ＩＫ??图１－３电阻式引伸计结构图?图１－４电阻式引伸计实体图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?Ｆｉｇ．?１－４?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｅｎｔｉｔｙ?ｍａｐ??１．２．２．１全桥电路原理??单边悬臂式电子引伸计的应变片采用全桥电路，原因在于：??全桥电路可以消除非线性误差；全桥电路可以提高输出灵敏度，是单臂电??桥电路的四倍，是半桥电路的两倍［７１。应变片中的电阻丝在外力的作用下发生机??械变形时
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J]. 刘邹. 中国新通信. 2018(01)
[2]光栅传感器细分技术的研究[J]. 张传敏,胡国良,张涛,黄志良. 机械设计与制造. 2017(09)
[3]具备自标定功能的绝对式时栅位移传感器[J]. 王阳阳,陈锡侯,彭东林,武亮,汤其富. 工具技术. 2017(04)
[4]小型绝对式光电编码器误码自动检测系统[J]. 董静,万秋华,于海,卢新然. 中国光学. 2016(06)
[5]引伸计位移变化量值的不确定度评定[J]. 张志刚,杜渊. 计量与测试技术. 2016(11)
[6]蝶式引伸仪校准方法的研究[J]. 刘亚俊. 中国计量. 2016(10)
[7]TTL、CMOS及施密特触发器[J]. 周江. 大众科技. 2016(09)
[8]电磁流量计矩形波励磁的信号模型研究[J]. 李新伟,李斌,张欣,王高扬,王贯兵. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2016(04)
[9]Solidworks二次开发技术在工程图中的应用[J]. 吴平峰. 现代制造技术与装备. 2016(08)
[10]电子万能试验机校准技术研究[J]. 东方,安少华,邱宝付,柳昕晨. 计量与测试技术. 2014(11)
博士论文
[1]多因素作用下的力学量传感与测试技术研究[D]. 唐亮.重庆大学 2011
[2]碳/碳复合材料刚度与强度预测模型研究[D]. 袁辉.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究[D]. 赵方舟.西南交通大学 2017
[2]基于磁栅的高精度位移传感器设计[D]. 臧金杰.苏州大学 2017
[3]便携式车轮廓激光测量仪的研制[D]. 刘杰.北京交通大学 2016
[4]2000kN立式冷摆动辗压机机身有限元分析与优化[D]. 方震.机械科学研究总院 2014
[5]铜圆棒缺口试件拉压循环下的疲劳问题研究—模拟与实验分析[D]. 苏莹.广西大学 2014
[6]磁栅尺的设计建模与应用研究[D]. 叶恺.武汉理工大学 2013
[7]激光标记自动跟踪引伸计控制系统的研制[D]. 张立见.浙江理工大学 2014
[8]二维动画和三维动画在视觉传达中演变过程的研究[D]. 姜冠群.哈尔滨理工大学 2012
[9]基于CCD图像传感器的尺寸测量仪设计与实现[D]. 李晓云.南京理工大学 2010
[10]基于时栅传感器的编码器信号研究[D]. 周谦益.重庆理工大学 2010
本文编号：3126251
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２蝶式引伸计实体图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｃｌａｍｐ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?Ｆｉｇ．?１－２?Ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｅｎｔｉｔｙ?ｍａｐ??
电阻式引伸计属于单边悬臂式电子引伸计，增加或减少悬臂的长度来改变??标距。该类引伸计主要由刀刃口、弹簧卡、单边悬臂、弹性元件和电子应变片??组成，其结构图如图１－３所示。??在弹性元件上贴有４个电阻应变片，排列组合成全桥电路。力学性能检测??时，电子引伸计刀刃口随试样的变形而产生相对移动，通过单边悬臂的传递作??用引起弹性元件产生应变，贴到弹性元件上的应变片将其转换为电阻变化量，??通过后处理元件及电路将信号放大转换成电压输出信号％实体样品如图１－４。??．嫌．Ｊｔ＿……■?一??＾＿＿＿?——．—－．??雇子应变片?ｙ单边悬留?／刀刃口??行匕’?』??＜??ｎ?＾?ｒ￣￣１?ｌ＼＼?．?Ｊｒｆ??；?ｋ＼＼＼＼＼＼＼＼Ａ＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼Ｖ｜—１＼＼＼＼＼＼＼＼１?防?？》Ｉ?°??／?ｎ?ｒ?ｉ?ｆ．－??－?［＼?ｒ／ｔ?１??１?一钟ｔｔ元件?；：：／标限位杆??ｉｌｌ?ＩＫ??图１－３电阻式引伸计结构图?图１－４电阻式引伸计实体图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?Ｆｉｇ．?１－４?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｅｎｔｉｔｙ?ｍａｐ??１．２．２．１全桥电路原理??单边悬臂式电子引伸计的应变片采用全桥电路，原因在于：??全桥电路可以消除非线性误差；全桥电路可以提高输出灵敏度，是单臂电??桥电路的四倍，是半桥电路的两倍［７１。应变片中的电阻丝在外力的作用下发生机??械变形时
电阻式引伸计属于单边悬臂式电子引伸计，增加或减少悬臂的长度来改变??标距。该类引伸计主要由刀刃口、弹簧卡、单边悬臂、弹性元件和电子应变片??组成，其结构图如图１－３所示。??在弹性元件上贴有４个电阻应变片，排列组合成全桥电路。力学性能检测??时，电子引伸计刀刃口随试样的变形而产生相对移动，通过单边悬臂的传递作??用引起弹性元件产生应变，贴到弹性元件上的应变片将其转换为电阻变化量，??通过后处理元件及电路将信号放大转换成电压输出信号％实体样品如图１－４。??．嫌．Ｊｔ＿……■?一??＾＿＿＿?——．—－．??雇子应变片?ｙ单边悬留?／刀刃口??行匕’?』??＜??ｎ?＾?ｒ￣￣１?ｌ＼＼?．?Ｊｒｆ??；?ｋ＼＼＼＼＼＼＼＼Ａ＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼＼Ｖ｜—１＼＼＼＼＼＼＼＼１?防?？》Ｉ?°??／?ｎ?ｒ?ｉ?ｆ．－??－?［＼?ｒ／ｔ?１??１?一钟ｔｔ元件?；：：／标限位杆??ｉｌｌ?ＩＫ??图１－３电阻式引伸计结构图?图１－４电阻式引伸计实体图??Ｆｉｇ．?１－３?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?Ｆｉｇ．?１－４?Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｅｘｔｅｎｓｏｍｅｔｅｒ?ｅｎｔｉｔｙ?ｍａｐ??１．２．２．１全桥电路原理??单边悬臂式电子引伸计的应变片采用全桥电路，原因在于：??全桥电路可以消除非线性误差；全桥电路可以提高输出灵敏度，是单臂电??桥电路的四倍，是半桥电路的两倍［７１。应变片中的电阻丝在外力的作用下发生机??械变形时
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析传感器与检测技术在机电一体化系统中的应用[J]. 刘邹. 中国新通信. 2018(01)
[2]光栅传感器细分技术的研究[J]. 张传敏,胡国良,张涛,黄志良. 机械设计与制造. 2017(09)
[3]具备自标定功能的绝对式时栅位移传感器[J]. 王阳阳,陈锡侯,彭东林,武亮,汤其富. 工具技术. 2017(04)
[4]小型绝对式光电编码器误码自动检测系统[J]. 董静,万秋华,于海,卢新然. 中国光学. 2016(06)
[5]引伸计位移变化量值的不确定度评定[J]. 张志刚,杜渊. 计量与测试技术. 2016(11)
[6]蝶式引伸仪校准方法的研究[J]. 刘亚俊. 中国计量. 2016(10)
[7]TTL、CMOS及施密特触发器[J]. 周江. 大众科技. 2016(09)
[8]电磁流量计矩形波励磁的信号模型研究[J]. 李新伟,李斌,张欣,王高扬,王贯兵. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2016(04)
[9]Solidworks二次开发技术在工程图中的应用[J]. 吴平峰. 现代制造技术与装备. 2016(08)
[10]电子万能试验机校准技术研究[J]. 东方,安少华,邱宝付,柳昕晨. 计量与测试技术. 2014(11)
博士论文
[1]多因素作用下的力学量传感与测试技术研究[D]. 唐亮.重庆大学 2011
[2]碳/碳复合材料刚度与强度预测模型研究[D]. 袁辉.南京航空航天大学 2009
硕士论文
[1]基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究[D]. 赵方舟.西南交通大学 2017
[2]基于磁栅的高精度位移传感器设计[D]. 臧金杰.苏州大学 2017
[3]便携式车轮廓激光测量仪的研制[D]. 刘杰.北京交通大学 2016
[4]2000kN立式冷摆动辗压机机身有限元分析与优化[D]. 方震.机械科学研究总院 2014
[5]铜圆棒缺口试件拉压循环下的疲劳问题研究—模拟与实验分析[D]. 苏莹.广西大学 2014
[6]磁栅尺的设计建模与应用研究[D]. 叶恺.武汉理工大学 2013
[7]激光标记自动跟踪引伸计控制系统的研制[D]. 张立见.浙江理工大学 2014
[8]二维动画和三维动画在视觉传达中演变过程的研究[D]. 姜冠群.哈尔滨理工大学 2012
[9]基于CCD图像传感器的尺寸测量仪设计与实现[D]. 李晓云.南京理工大学 2010
[10]基于时栅传感器的编码器信号研究[D]. 周谦益.重庆理工大学 2010
本文编号：3126251
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