【摘 要】
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本文介绍了目前国内外复合式柔性传感器的研究现状和技术上存在的问题,以及有限元技术在传感器设计中应用现状。
论文首先研究了柔性触觉传感器用力敏导电橡胶的材料特
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本文介绍了目前国内外复合式柔性传感器的研究现状和技术上存在的问题,以及有限元技术在传感器设计中应用现状。
论文首先研究了柔性触觉传感器用力敏导电橡胶的材料特性,针对目前现有的橡胶材料本构模型,通过有限元分析和实验对比,从而得到可以准确描述力敏导电橡胶的本构模型和材料参数,并分析了力敏导电橡胶的表面压阻效应和体压阻效应,为传感器模型仿真提供依据。
其次,论文提出了一种柔性三维力传感器的结构和数学模型,并针对该传感器模型,利用有限元分析软件ANSYS,对传感器模型进行加载力分析,通过提取和分析传感器模型在三维力作用下的应力应变信息,并结合三维力传感器加载试验结果,验证了传感器三维力数学模型。实验表明,传感器在一定的量程范围内,实验和仿真结果均符合理论分析。
最后,针对复合式柔性传感器的结构特点,采用有限元优化设计算法,对传感器模型进行结构上的改进,从而获得传感器的最优化模型。针对复合式传感器的温度测试原理,对传感器进行热学特性分析,为传感器结构的进一步优化和设计提供了依据。
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