高溫壓電傳感器性能仿真有限元分析.pdf

1、高溫壓電傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能影響因素多，高溫條件下的實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證非常困難且成本極高，因此，采用有限元分析方法進(jìn)行傳感器工況模擬與性能仿真，具有非?，F(xiàn)實(shí)的方法意義及經(jīng)濟(jì)效益。
　　論文基于壓電傳感器的工作原理及仿真分析目標(biāo)，對(duì)高溫壓電傳感器有限元分析項(xiàng)目進(jìn)行了系統(tǒng)化的分析流程設(shè)計(jì)、有限元模型設(shè)計(jì)，確定了靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析的內(nèi)容、方法、模型及關(guān)鍵點(diǎn)。針對(duì)壓電傳感器耦合分析的需要，提出與CAD建模相結(jié)合的“三維最小交集”網(wǎng)格劃分方法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)

2、模型的標(biāo)準(zhǔn)六面體網(wǎng)格劃分，保證了傳感器靜態(tài)、動(dòng)態(tài)耦合分析的實(shí)現(xiàn)。
　　通過對(duì)螺栓預(yù)緊過程的分析，結(jié)合有限元分析中的典型預(yù)緊力表達(dá)方法、耦合分析方法研究，提出適合高溫壓電傳感器耦合分析的“過盈接觸預(yù)緊模型”。通過對(duì)螺栓預(yù)緊力的設(shè)計(jì)計(jì)算，確定螺栓預(yù)緊過盈量，完成“過盈接觸預(yù)緊模型”的有限元分析?；凇斑^盈接觸預(yù)緊模型”的有限元分析結(jié)果，為其他內(nèi)容的有限分析模型提供參照與條件。
　　在螺栓預(yù)緊模型的基礎(chǔ)上，分析了各種溫度條件下傳感

3、器關(guān)鍵零部件靜態(tài)結(jié)構(gòu)特性、傳感器組件結(jié)構(gòu)熱適配特性。論文基于靜態(tài)分析結(jié)果，對(duì)傳感器的高溫工作性能進(jìn)行初步評(píng)估。
　　將螺栓預(yù)緊、溫度、沖擊三種因素相結(jié)合，進(jìn)行動(dòng)態(tài)耦合分析，模擬傳感器撞擊測(cè)試實(shí)驗(yàn)條件，動(dòng)態(tài)反應(yīng)撞擊工作過程，實(shí)現(xiàn)傳感器主要性能指標(biāo)的仿真模擬。通過一系列高、低溫條件下的動(dòng)態(tài)仿真分析，對(duì)傳感器的寬溫區(qū)工作原理及特性進(jìn)行了揭示，對(duì)傳感器的高溫、低溫工作性能進(jìn)行了有效的評(píng)估與預(yù)測(cè)。
　　基于靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析結(jié)果，對(duì)影響寬