最新有限元法在稱重傳感器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用(更新版)
【正文】 080溫度值℃應(yīng)力值MPa圖7通過(guò)材料的本構(gòu)關(guān)系及式①可分別求得不同溫度下的靈敏度S，最終由式得到補(bǔ)償電阻值Rmt。圖5 由以上分析可知，預(yù)緊力較大時(shí)稱重傳感器與底座的相對(duì)滑動(dòng)較小，輸出滯后值亦較小，該結(jié)果與試驗(yàn)值相吻合，但是預(yù)緊不能超過(guò)螺桿的標(biāo)稱扭矩值的110%，防止沖擊斷裂失效。滯后通常用該差值與稱重傳感器滿量程輸出的百分比表示。以兩端支撐中間壓力為N的軸銷式稱重傳感器為例敘述其計(jì)算過(guò)程，該稱重傳感器的貼片區(qū)橫截面如圖1示。1．有限元計(jì)算的基本過(guò)程計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，給有限元法的發(fā)展帶來(lái)了革命性的變化，有限元法在研發(fā)中顯示出其無(wú)與倫比的優(yōu)越性，成為了企業(yè)在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中制勝的重要工具。通過(guò)有限元的應(yīng)用我們可以減少繁瑣的力學(xué)計(jì)算，縮短設(shè)計(jì)周期，降低研發(fā)成本，能為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與性能評(píng)估提供可靠的理論依據(jù)。2．1靈敏度設(shè)計(jì)的有限元法靈敏度的傳統(tǒng)算法為： S=Kε ①式中：S——輸出靈敏度；ε——貼片區(qū)微應(yīng)變值；K——應(yīng)變計(jì)靈敏系數(shù)。2．2滯后分析的有限元法稱重傳感器的滯后是指從零點(diǎn)以單調(diào)遞增的方式加載與從額定載荷以單調(diào)遞減的方式卸載時(shí)，在相同的載荷值條件下，稱重傳感器的輸出存在差值。圖4 ，采用軟件的時(shí)間載荷步功能定義力值從0t40t0t的加載卸載過(guò)程，貼片區(qū)輸出應(yīng)力值的滯后特性，經(jīng)計(jì)算，圖5為兩不同螺栓擰緊力條件下稱重傳感器滯后特性的擬合曲線。圖6以軸銷稱重傳感器為例，將彈性元件的三維模型結(jié)構(gòu)離散后，在外載不變的條件下，以有限元軟件的時(shí)間步長(zhǎng)功能定義虛擬環(huán)境溫度從30℃~60℃緩慢變化，得到貼片區(qū)應(yīng)力輸出
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