Выбор геометрии интегрального тензопреобразователя консольного типа - page 2

Чувствительный элемент левой частью
(
h
1
= 0
,
26
мм
)
приклеивает
-
ся к объекту
,
правая
(
такой же толщины
)
служит массой
,
перемещая
которую можно определить ускорение исследуемого объекта
.
Тензо
-
резисторы располагают в зоне упругой перемычки
,
толщину которой
делают малой
(
h
2
= 0
,
052
мм
)
для получения больших деформаций
.
Четыре тензорезистора
3
(
см
.
рис
. 1)
образуют полную мостовую
схему
,
к которой подведены проводники
2
,
заканчивающиеся контакт
-
ными площадками
1
.
Перемычку можно получить
[2]
двумя способа
-
ми
анизотропным травлением или обработкой лазером
.
При любом
из этих способов внутренние углы имеют малый радиус скругления
.
В случае изгиба рабочей части преобразователя в этих углах возника
-
ет концентрация напряжений
[3, 4],
значительно снижается прочность
консольного элемента
.
Решая задачу о напряженно
-
деформированном состоянии
(
НДС
)
интегрального тензопреобразователя
,
можно рационально выбрать ме
-
сто расположения тензорезисторов
(
зоны
3
,
см
.
рис
. 1).
Эти зоны необ
-
ходимо расположить в местах максимальных продольных деформаций
.
Проще всего такое решение можно получить методом конечных эле
-
ментов
(
МКЭ
).
Эпюра нормальных продольных напряжений
σ
x
в зоне
А
изменения
толщины преобразователя изображена на рис
. 2,
где в районе галтели
заметна концентрация напряжений
.
Полученное поле эквивалентных напряжений
σ
eqv
,
подсчитанных
в соответствии с теорией начала разрушения Мора
[5],
изображено на
рис
. 3,
а
,
а поле продольных деформаций
ε
x
на рис
. 3,
б
.
Графики из
-
Рис
. 2.
Эпюры нормальных продольных напряжений
σ
x
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. "
Машиностроение
". 2003.
3 113
1 3,4,5,6
Powered by FlippingBook