基于光纤光栅液压机拉杆应力监测理论和方法

《基于光纤光栅液压机拉杆应力监测理论和方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号——IYDC．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．——学号104972101202劣堪理歹大穿学位论文题目基王盘红丝扭i选垫圭盗座盔鲍些型墨逾垄壅溘英文Hydraulicmachinecolumnstressmonitoringtheoryand题目磐曼逝亟坠签盟勉：基地丛垦!鱼gg鱼!鱼鱼照g——研究生姓名进达一指导教师姓名—』整叠L职称—j坠址学位—』型二申请学位级别亟±学科专业名称垫拭三猩论文提交日期2Q!三生垒月论文答辩日期2Q!三生5旦一学位授予单位盎垫堡王盘堂学位授予13期答辩委员

2、会主席：翘唆2纽挺评阅人袭!窈纠坠—一2013年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：辜啡日期：卫巫叫学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子

3、版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：予躺献导师(签名)：＼裂表日期加?弓．pf·≥7摘要液压机作为一种必不可少的机械加工制造设备，在国民经济的各个部门中得到了广泛的应用，特别是在航空、军工、重型机械制造等部门中。面对现代机械零件的大型化发展趋势，液压机也向着大型

4、、大吨位和快速的方向发展。液压机拉杆作为液压机主要受力部件，起着支撑液压机本体以及为活动横梁导向的作用，对液压机的安全运行起着重要的作用。液压机的主框架系统是一个多约束系统，在巨大载荷作用下，液压机复杂结构的接触非线性、超静定、运动副间隙等因素直接影响液压机整体的受力状况。液压机拉杆对其载荷的奇异传递和产生巨大的附加内力起主要支撑作用，而且液压机拉杆要承受大惯量大行程快速运动可能引起的超调振荡和液压机械系统中产生的冲击，以保证液压机工作的动态精度和工作平稳性。因此，拉杆的可靠安全是非常重要的，但由于液压机现场环境恶劣，早

5、期拉杆应力监测方法不能满足实时在线监测和长期有效的运行。光纤光栅传感技术作为近年发展起来的一种先进传感技术，经过研究应用表明它能够克服现有应力检测技术在长期稳定性、抗干扰能力、动态特性、耐久性和分布范围等方面的不足，而且结构简单，可满足现代大型液压机拉杆应力监测的高精度、远距离、分布式和长期实时在线的技术要求，具有传统技术无可比拟的优势。本论文以国内某重工自主研发的125MN快速锻造液压机为研究对象，根据大型液压机拉杆的工况条件及其监测方法的设计原则和理论，在分析研究现有液压机拉杆应力检测技术基础上，结合光纤传感技术的优

6、点，提出了一种基于光纤光栅的液压机拉杆应力监测方法，并对该监测方法的核心元件FBG应变传感器、应力检测原理及传感网络等进行了分析研究。本论文主要内容：(1)对工作载荷作用下的液压机拉杆进行了有限元分析，研究分析了液压机拉杆的受力状态和动态特性，为光纤光栅液压机拉杆应力监测方法提供了理论基础。(2)通过分析现有液压机拉杆应力检测方法的优缺点，根据光纤传感技术的优点，提出了基于光纤光栅液压机拉杆应力监测方法。(3)根据液压机拉杆工况条件，对检测元件FBG应变传感器弹性体进行了建模和有限元分析，研究分析了FBG应变传感器弹性体

7、结构的受力状态和动态特性，并通过实验进行了静态和动态特性分析，FBG应变传感器满足液压机拉杆应力检测的要求。(4)光纤光栅式液压机拉杆应力监测方法的实验分析和现场安装测试应用。关键词；液压机，拉杆，FBG应变传感器，应力检测，传感网络IIAbstractAsavitalmachinerymanufacturingequipment,hydraulicmachineiswidelyusedinallkindsofdeparlmentsofnationaleconomy,especiallyinthedepartmentof

8、aviation，military,heavymachinerymanufacturing．Facingthetrendoflarge—scaledevelopmentofmodemmachineparts，thedevelopmentofhydraulicmachineisalsointhedirectionofl