基于光纤光栅液压机拉杆应力的监测理论和方法

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:louism123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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、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。
其他文献
随着能源紧缺和环境恶化,开发和研究车用替代能源显得越来越重要和紧迫。氢燃料具有良好的清洁性、燃烧能量高、速度快、可再生等优点,因此氢气作为发动机的代用燃料应运而生。
论文采用漆酶NS51002和NS51003对马尾松磨石磨木浆的酶法改性性能进行了研究。利用紫外吸收光谱、红外光谱、扫描电镜对马尾松未漂GP纤维表面形态、纤维功能基、化学成分等在
近年来,水泥生产线的规模日益大型化,设备也向着大型化、节能型、环保型发展,大型立式磨机的需求量越来越大,作为该系统关键设备的大功率立式磨机减速器,长期以来我们只能从国外进
精密制造已经成为制造领域的研究热点之一,广泛应用于制造业、建筑业、国防工业、医学等尖端领域。精密定位机构作为精密制造的核心部分,其设计水平的高低将直接影响精密制造的水平。集成式全柔性并联定位机构通过弹性变形来实现力、能量、运动的传递,相对于传统的并联定位机构具有高刚度、高精度、无摩擦的优点,因此被广泛的应用于精密定位领域,然而随着精密制造行业的快速发展,对定位精度的要求也越来越高,在一些精密定位领
中性抄纸取代酸性抄纸及其纸机车速的提高是造纸工业发展的必然趋势,使得开发低成本、高效能、环境友好性的增强剂迫在眉睫。明胶作为胶原蛋白的水解产物,除具有高分子聚合物的
现代物流行业的发展离不开物流信息化及其相关IT技术,信息化技术起到了推动物流行业发展的关键作用。本文对云计算环境下区域物流云服务关键技术进行研究,分别从云计算环境下
随着现代工业的快速发展,现代工业制造水平不断提高,包括起重机械在内的机械设备正一步步向大型化、智能化等方面发展,制动器作为起重机械系统重要的部件之一,其设计方法也需要与行业的发展同步。所以如何快速开发出能适应新机型、满足实际要求和用户需求的工业制动器,对于加快新产品设计研发周期的重要性不言而喻。制动器的设计、开发及制造历来被企业和设计人员所重视,特别是随着工业制动器各零部件设计的标准化、系列化、通
随着便携式电子产品、MEMS器件和无线传感网络的快速发展,传统的供电方式已经不能满足用电需求。为了解决传统供电方式对新兴技术的制约,满足此类产品的用电需求,电源系统应具备质量小、能量密度大、可集成、适应性强、寿命长等特点。在选择供电方式的过程中,研究人员发现,环境中蕴藏着丰富的振动能,收集环境振动能并转化为电能,是解决上述问题的一种可行方法。本文总结了振动发电技术的国内外发展现状,对各种拾振机构的
为了探讨第一类整合子在食源性细菌耐药机制中的介导作用,对来自广州市健康食品从业人员分离到的23株沙门氏菌做第一类整合子的筛选.首先研究了它们对10种常用抗生素耐药性情