20151201(11次)弹性敏感结构力学模型

《20151201(11次)弹性敏感结构力学模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、主要内容第一部分：绪论第二部分：传感器的主要性能指标第三部分：传感器中的敏感材料与工艺第四部分：敏感结构的力学模型第五部分：几种典型的传感器第六部分：传感器的典型应用第四部分：敏感结构的力学模型4.1概述4.2弹性体的应力与应变4.3弹性体的能量方程4.4弹性圆柱体(杆)的建模4.5梁的建模4.6膜片的建模4.7圆柱壳的建模4.8半球壳的建模4.6.1圆平膜片的建模4.6.2矩形(方形)平膜片的建模4.6.3波纹膜片的建模4.6.4E型圆膜片的建模4.6膜片的建模4.6.1圆平膜片的建模1.圆平膜片小挠度变形2.圆平膜片的大挠度变

2、形3.圆平膜片的振动问题4.6膜片的建模4.6.1圆平膜片的建模1.圆平膜片小挠度变形4.6膜片的建模用于敏感压力的典型元件，构成不同测量原理的传感器压力应变特性的应变式传感器压力应力特性的硅压阻式传感器压力位移特性的电容式传感器压力频率特性的振膜式传感器圆平膜片典型结构示意图4.6.1圆平膜片的建模1.圆平膜片小挠度变形4.6膜片的建模(1)能量方程外力的功弹性势能周边固支的圆平膜片4.6.1圆平膜片的建模1.圆平膜片小挠度变形4.6膜片的建模(2)近似解析解圆平膜片的法向位移周边固支圆平膜片的几何边界条件取一个待定系数4.6.

3、1圆平膜片的建模1.圆平膜片小挠度变形4.6膜片的建模(2)近似解析解圆平膜片上表面应变和应力推导得圆平膜片的法向位移4.6.1圆平膜片的建模1.圆平膜片小挠度变形4.6膜片的建模(3)相关分析上表面沿径向分布的正应变圆平膜片法向位移上表面沿径向分布的正应力4.6.1圆平膜片的建模2.圆平膜片的大挠度变形4.6膜片的建模(1)能量方程外力的功弹性势能4.6.1圆平膜片的建模2.圆平膜片的大挠度变形4.6膜片的建模(2)近似解析解圆平膜片的法向位移周边固支圆平膜片的几何边界条件4.6.1圆平膜片的建模2.圆平膜片的大挠度变形4.6膜

4、片的建模(2)近似解析解求解圆平膜片大挠度时的径向位移的系数求解圆平膜片大挠度时的法向位移的系数4.6.1圆平膜片的建模2.圆平膜片的大挠度变形4.6膜片的建模(2)近似解析解求解方程圆平膜片的正中心处有最大法向挠度()4.6.1圆平膜片的建模3.圆平膜片的振动问题4.6膜片的建模弹性势能动能对称振动的法向振动位移(1)圆膜片固有振动(不考虑压力作用)4.6.1圆平膜片的建模3.圆平膜片的振动问题4.6膜片的建模考虑到周边固支圆平膜片弯曲振动的基频(1)圆膜片固有振动(不考虑压力作用)4.6.1圆平膜片的建模4.6膜片的建模(2)

5、圆平膜片基频随外界压力变化情况3.圆平膜片的振动问题在压力作用下，膜片中面位移为在此基础上，考虑在其中面产生与时间有关的径向振动位移分量和法向振动位移圆平膜片的最低阶弯曲振动4.6.1圆平膜片的建模4.6膜片的建模(2)圆平膜片基频随外界压力变化情况3.圆平膜片的振动问题在压力作用下，圆平膜片的基频(Hz)有关算例与分析，详见参考教材《新型传感技术及应用》4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形2.矩形(方形)平膜片的大挠度变形3.方形平膜片的振动问题4.方形平膜片的边界结构参数4.6膜片的建模4.6.

6、2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模矩形平膜片典型结构示意图周边固支的矩形平膜片4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模(1)能量方程外力的功弹性势能4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模(2)近似解析解矩形膜片的法向位移周边固支矩形膜片的几何边界条件4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模(2)近似解析解矩形平膜片上表面应变周边固支矩形平膜片上表面的面内位移

7、4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模(2)近似解析解矩形平膜片上表面应力4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模(3)方平膜片的有关结论法向位移——方平膜片最大法向位移与其厚度的比值4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模(3)方平膜片的有关结论法向位移上表面的面内位移——方平膜片最大法向位移与其厚度的比值沿x方向的位移沿y方向的位移4.6.2矩形(方形)平膜片的建模4.6膜片的建模上表面的面内位

8、移4.6.2矩形(方形)平膜片的建模1.矩形(方形)平膜片的小挠度变形4.6膜片的建模(3)方平膜片的有关结论上表面应变上表面应力4.6.2矩形(方形)平膜片的建模2.矩形(方形)平膜片的大挠度变形4.6膜片的建模(1)大挠度变形的位移求解矩形膜片