電阻應(yīng)變片測量影響因素及熱機解耦研究.pdf

1、本課題來源于國家自然科學基金重點基金(項目號：51035008)的子課題，課題名稱為：多物理場的機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)變片在熱機耦合環(huán)境下測量應(yīng)力應(yīng)變時的誤差，并實現(xiàn)該工況下應(yīng)變片輸出結(jié)果的解耦。本文以一個懸臂梁模型為研究對象，建立了由懸臂梁(被測基體)、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首先對懸臂梁結(jié)構(gòu)模型進行驗證，并將整

2、個模型驗證分為兩部分：1)純懸臂梁模型的建立及驗證；2)含應(yīng)變片的整體懸臂梁模型的建立及驗證。通過電阻絲輸出應(yīng)變與懸臂梁真實應(yīng)變的誤差大小來評價整體懸臂梁模型的有效性。結(jié)果顯示：電阻絲輸出應(yīng)變與懸臂梁被測實際應(yīng)變誤差均保持在5.5％左右，說明應(yīng)變片測量穩(wěn)定且誤差較小，證明了懸臂梁模型的有效性。
　　 ②繼而對本文所建立的電阻應(yīng)變片的靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行了簡單分析，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、柵絲間距和柵絲直徑對測量結(jié)果的影響，得到了在一定應(yīng)變狀態(tài)下各參數(shù)對應(yīng)變片測量誤差的影響規(guī)律，獲取了應(yīng)變片測量的最優(yōu)參數(shù)。
　　 ③然后基于熱學及熱機耦合相關(guān)理論，選取算例，對LS-Dyna熱機耦合計算方法的正確性進行驗證，通過理論值和仿真值的對比來評價LS-Dyna熱機耦合模型計算方法的有效性。結(jié)果表明：仿真計算得到的熱傳導溫度場分布及數(shù)值與理論均一致；仿真計算得到的熱應(yīng)變和熱應(yīng)力與理論值誤差較小。證明了LS