一、高量程加速度计的力学性能分析（论文文献综述）
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[1]（2021）在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中研究表明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）
陈栋[2]（2020）在《微型耐高温光纤法珀振动传感器设计与研究》文中进行了进一步梳理高温环境下物体振动的监测在航天航空、油气开采、化工生产等领域中广泛应用,而承力结构的热性能评估在这些领域中事关安全极其重要。在以往的研究中光纤法珀式的传感器已经证明在高温环境下具有应用前景,它们有抗电磁干扰,抗腐蚀,精度高的特点。本文旨在设计一种制备成本低、体积小的全石英光纤在线式高温振动传感器,能够嵌入物体内实现振动的直接测量,为将来光纤法珀传感器的设计提供必要参考。论文的主要内容包括:（1）本文提出了一种用于高温环境下进行振动测量的在线式光纤法珀传感器,通过在光纤上焊接不同内外径的石英套管构建了质量—弹簧—阻尼器系统实现高温下振动的直接测量。分别从传感器的光学解调设计、动力学设计以及热力学设计三个方面详细阐述了传感器的设计思路并进行了相应的仿真。（2）结合二氧化碳激光熔接机的图形化可编程模块精确控制马达与激光,分别完成了传感器法珀腔的制备、质量块系统的集成以及封装外壳的焊接。实现了传感器的高效率加工,具有很高的一致性,是一种批量化制造的方法。（3）搭建了高温振动的测试平台,测试结果表明,本文中制备的在线式光纤振动传感器具有165Hz的共振频率,灵敏度为11.57mv/g,非线性度为2.06%,它的温度系数为0.84pm/℃。传感器的径向直径不超过500μm,并且在500℃的高温下性能稳定工作正常。
顾廷炜[3]（2020）在《压电式压力电测系统校准及不确定度评定关键技术研究》文中认为动态压力测量在武器系统性能评价中应用广泛,如枪炮的膛内压力测量、各类弹药的爆炸冲击波压力测量等。压电式传感器具有优秀的动态性能,因此针对这类动态压力测试对象,目前普遍采用压电式压力电测系统。然而,由于压电式压力电测系统低频特性较差,不宜采用静态校准,且不同测试对象对应的压电式压力电测系统中传感器的安装方式、所处的测试环境以及实测压力的波形特征均不相同,因此,需根据实际测试对象的特点,研制合适的压力校准装置,研究相应的准静态和动态压力校准技术,提出对应的工作特性参数和动态传递特性求取方法,以提高校准工作效率和压力校准精度。此外,对于压电式压力电测系统而言,不确定度是表征其测试结果质量好坏的重要指标,动态压力的时域瞬变性使得现有的静态不确定度计算方法已无法准确地衡量动态测试结果的好坏,因此,需开展准静态和动态校准条件下的压电式压力电测系统不确定度评定技术研究。基于上述考虑,本文以火药燃气压力、空中冲击波压力和水下冲击波压力等典型压电式压力电测系统为研究对象,基于动力学建模理论、BP神经网络、遗传算法、灰色理论和有限元仿真等方法,开展相关的校准技术、工作特性参数求取方法、动态修正方法和不确定度评定方法研究。论文的主要工作如下:（1）针对压电式压力电测系统存在的低频特性不佳、不宜采用静态标定的问题,研究了一种基于落锤装置的比对式准静态校准方法。通过分析压电式压力电测系统的电路特性,为准静态校准方法在降低静电泄漏,抑制输出漂移方面的有效性提供了理论依据;介绍了落锤装置的工作原理和比对式准静态校准方法,组建了标准压力监测系统,并分量程段进行了量值传递,量传结果表明,标准压力监测系统在高低两个量程段内均有着较高的压力监测精度;通过相关的比对式准静态校准试验求取了被校系统的灵敏度、非线性和重复性等工作特性参数,验证了比对式准静态校准工作特性参数求取方法的可行性。（2）针对传统比对式准静态校准方法存在的标准压力监测系统成本高、试验效率低等问题,提出了一种基于遗传神经网络（GABP）算法的校准装置参数配置及压力电测系统准静态校准方法。通过训练准静态校准试验样本数据,建立了落锤装置的工作参数与所产生的压力峰值和脉宽之间的数学模型,模型的压力峰值和脉宽预测误差分别低于0.7%和0.2%;基于GABP神经网络预测模型求取了被校压力电测系统的工作特性参数,求取结果与传统的比对式准静态校准方法相近,验证了该校准方法的可行性。（3）针对传统比对式准静态校准方法和基于遗传神经网络算法的准静态校准方法存在的不足,研究了一种基于自研力传感器的绝对式准静态校准方法。分析了力传感器安装连接方式所导致的预紧力、惯性力和动态性能下降对力值测量的影响,以现有落锤装置中的锤头结构作为弹性敏感元件研制了一种高精度应变式力传感器,通过理论研究、仿真分析和静动态校准试验,验证了力传感器的机械强度、抗弯性能和静动态特性均满足要求;通过分析影响压力校准精度的各个因素对力和压力的关系模型进行了研究,并提出了相应的参考压力峰值修正方法,修正后的压力峰值和参考压力峰值之间的误差不超过0.7%;基于绝对式准静态校准方法求取了被校系统的工作特性参数,求取结果与前文校准方法相近,验证了该校准方法的可行性。（4）针对空气和水下冲击波压力电测系统动态校准存在的问题,开展了基于空气激波管和预压水激波管的压力电测系统动态校准及动态补偿方法研究。通过有限元仿真分析了水下冲击波压力的传播规律、水激波管内平面波的形成规律以及水激波管内腔长度、静态预压值和炸药装药量等因素对冲击波压力的影响;组建了标准和被校压力电测系统,基于空气激波管和预压水激波管进行了动态压力校准试验,在此基础上对被校压力电测系统的动态传递特性进行了求取;对被校系统传递函数的数学模型进行系统辨识,并采取了相应的动态补偿措施,补偿后,被校系统的动态特性指标得到了改善,动态误差明显减少。（5）为了解决基于比对式、GABP模型和力传感器三种不同准静态校准方法的压力测量不确定度评定问题,分析了准静态校准中参考压力值和被校压力电测系统测量不确定度的影响因素,并基于传统的GUM方法、Monte Carlo法以及不确定度传播定律对典型火药燃气压力典型系统的不确定度进行了求取;针对压电式压力电测系统不确定度评定中存在的“以静代动”现象和小样本测量问题,提出了一种基于灰色理论和神经网络算法的动态测量不确定度评定方法,并运用该方法对典型空中和水下冲击波压力电测系统的动态不确定度进行了计算。
顾光健[4]（2020）在《仿生扑翼飞行器的设计制作与力学测试》文中进行了进一步梳理仿生扑翼飞行以其优越的机动性和气动效率,已成为微型飞行器研究中备受关注的新驱动模式。目前已有仿生扑翼飞行器研制成功的案例,但相关论文大多从结构或气动等局部视角入手,对扑翼飞行器的设计制作缺乏系统性指导。本论文从扑翼飞行器的仿生原型即自然界的飞行生物入手,以仿生学原理制定扑翼飞行器的总体设计目标,把系统划分为驱动与传动模块、扑动翼模块、中控模块;对各模块分别进行设计制作,并对多模块进行整合研究,力求展现仿生扑翼飞行器设计与制作的全貌。总体设计中,依据扑翼飞行的特有模式,根据尺度率原理,确定扑翼飞行器的整体参数,为运动和气动模型的建立以及样机研制提供依据。驱动与传动模块中,在分析驱动与传动模块组成的基础上,对扑翼飞行器的整机能耗进行估算,结合尺寸、重量等因素,进行电源选型;在计算功率和扭矩需求的基础上,进行电机选型;设计并制作了“同向耦合减速机构”,与等效输出的传统二级减速器相比尺寸减少64%,重量减轻31%。扑动翼模块中,依据尺度率原理确定扑动翼及尾翼的参数;根据仿生学原理及鸟类扑翼的运动规律,建立仿生扑翼运动模型;利用叶素理论建立扑翼气动力模型,并借助Matlab进行气动力分析;同时利用Xflow对扑翼飞行器进行计算流体建模,分析其外流演化及气动特性。中控模块中,设计半自主飞行控制方案,以姿态控制为目标,进行姿态解算、运动控制、无线传输等功能的软硬件设计与制作;同时进行了图像采集载荷的设计与制作。论文整合以上模块得到完整的扑翼飞行器后,设计搭建气动测力平台,进行整机气动力测试。测试结果显示扇翅平均角仅能影响扑翼合力矢量的方向,而扇翅频率仅能影响扑翼合力矢量的大小,表明扇翅平均角和扇翅频率相结合会在扑翼飞行器的纵向机动控制中发挥作用;最后对样机进行室内悬挂飞行测试及户外遥控飞行测试。论文设计与制作了两代样机:第一代样机空间尺寸840×260×100mm,起飞总重280g,翼载荷41.7N/m2,最小功率速度5.2m/s,适合于飞行空间不受限制、飞行速度较大、负载要求较高及机动性要求不高的场合;第二代样机空间尺寸400×140×300mm,起飞总重30g,翼载荷22.6N/m2,最小功率速度3.2m/s,适合于飞行空间有所限制、飞行速度较小及机动性要求较高的场合。
方幸[5]（2020）在《空气炮力学过载等效模拟试验方法研究》文中研究指明弹药在侵彻混凝土目标过程中,火工品将承受毫秒量级、几万g的过载加速度作用。空气炮是实验室条件下模拟高过载环境的常用工具之一,但是其加速度脉宽只有微秒量级。为了建立可以满足火工品实弹射击力学过载安全性可靠性试验与评估需求的实验室力学环境等效模拟试验方法,本文基于缓冲靶板原理、针对Ф37mm空气炮建立了缓冲靶板试验装置,在此基础上主要开展了过载加速度波形整形技术研究以及空气炮过载试验方法等效理论与技术研究。主要研究内容与结论如下:（1）分别选取典型的弹塑性材料（紫铜）、弹性材料（聚氨酯）以及塑性材料（开孔泡沫铝）作为缓冲材料,开展了过载加速度波形整形技术仿真模拟研究。结果表明:紫铜缓冲材料对过载加速度脉宽的展宽效果不明显,脉宽最大约为200μs;聚氨酯与泡沫铝对加速度脉宽具有显着的展宽效果,可将加速度脉宽由28μs提升到1ms左右,但是相应的峰值会减小。当子弹炮口速度为57.4m/s时,加速度峰值由原来的10万g下降至1万g以内;（2）基于波形整形仿真模拟结果,选取对脉宽展宽效果很好的弹性材料（聚氨酯和橡胶）及塑性材料（泡沫铝）作为缓冲材料,开展了过载加速度波形整形试验研究,获得了不同种类、尺寸缓冲材料对过载加速度的影响规律,并且研究了子弹炮口速度（57.4m/s～86.6 m/s）对过载加速波形特征值的影响规律。结果表明:（1）缓冲材料直径越小、厚度越大,加速度峰值越小、脉宽越大。通过改变缓冲材料的尺寸,过载加速度脉宽均可达到毫秒量级。以泡沫铝作为缓冲材料时,加速度脉宽可达2ms,但是峰值下降至3000g左右。（2）以弹性材料（聚氨酯、橡胶）作为缓冲材料时,子弹炮口速度对加速度脉宽影响较小,峰值随子弹炮口速度呈线性单调递增。以泡沫铝作为缓冲材料时,加速度脉宽、峰值受子弹炮口速度的影响较小。开孔泡沫铝的应力-应变曲线存在高而宽的应力平台,在该阶段材料通过自身孔洞的塑性变形吸收能量,因而具有很好的脉宽展宽效果;（3）基于损伤力学能量损伤理论的应变等效原则,利用数值模拟与试验相结合的方法,开展了空气炮过载模拟试验与实弹射击的等效关系研究。以纯铅作为标准试件,获得了过载加速度波形、脉宽、峰值对试件损伤变形的影响规律;利用聚氨酯缓冲材料对试件损伤变形的试验结果验证了仿真计算结果的可靠性;建立了空气炮短脉宽力学过载环境与实弹射击长脉宽力学过载环境之间的等效关系式。
石伟伟[6]（2019）在《烧结金刚石钻头加工碳化硅陶瓷的刀具可靠性研究》文中提出碳化硅陶瓷是一种典型的难加工非金属材料,具有耐高温、抗热震、硬度高、耐腐蚀、抗氧化、耐磨、抗蠕变、高热导及优异的热稳定性等优点,这使其成为1400?C以上最有价值的高温结构陶瓷,具有十分广泛的应用领域。本文针对难加工的高硬度碳化硅陶瓷钻孔过程中刀具磨损及加工时长及成本限制,难以获取大量的退化数据等问题,以无压烧结碳化硅陶瓷孔加工过程为研究对象,使用直径5mm的烧结金刚石钻头对无压烧结碳化硅陶瓷进行单因素孔钻削实验。在贝叶斯理论基础上,提出了基于退化量分布和Gamma过程建模的可靠性分析方法,通过采集刀具持续磨损量并分析其与切削力和振动的关系,获取刀具性能退化数据来探究烧结金刚石刀具的可靠性问题,为提高刀具的可靠度提供理论模型和分析方法。论文的主要研究包括以下四个方面:（1）确定刀具退化累积量分布模型在贝叶斯理论的基础上,提出基于退化量分布的可靠性建模分析方法。首先根据碳化硅磨削钻孔过程中获得的刀具的退化数据,对退化数据分别进行指数分布、正态分布、威布尔分布、对数正态分布及Gamma分布拟合,确定刀具退化量分布模型,并使用非参数检验方法对该分布进行检验。然后基于该分布模型,利用最小二乘法估计分布参数,将获取的参数作为已知值对样本进行扩充,再次使用最小二乘法获取大量参数估计值,结合贝叶斯理论,得到最终的参数后验分布模型,最终确定刀具的可靠度变化曲线。（2）确定刀具退化量增量分布模型在贝叶斯理论的基础上,提出基于Gamma过程可靠性建模的分析方法。同样先对退化数据进行拟合优化,确定退化数据分布模型,由专家经验确定参数估计值。然后基于贝叶斯理论利用马尔科夫链蒙特卡罗方法对模型参数进行更新,最终求出刀具可靠度函数。（3）考虑刀具个体性差异刀具退化量增量建模通过实验数据论证刀具个体之间的退化过程的差异性。基于前面提出的Gamma过程可靠性建模的分析方法,提出考虑个体性差异的Gamma过程刀具可靠性建模方法。以尺度参数的不同对这种差异性进行描述,同样基于贝叶斯理论利用马尔科夫链蒙特卡罗方法对模型参数进行更新,最终求出刀具可靠度函数。（4）切削用量、振动和切削力对刀具磨损的影响针对加工过程中切削用量、振动和切削力数据,分别分析了切削用量、振动和切削力对刀具磨损量的影响。结果表明,主轴转速和进给速度的增加都会加剧刀具的磨损;根据不同转速下金刚石磨粒的磨削长度与刀具磨损比的回归分析,明显看出刀具磨损量与磨削长度是非线性关系;切削力平均值和振动幅值都与刀具磨损量呈现一定的相关关系,且切削力和振动幅值的增大都会加剧刀具的磨损。根据刀具退化量累积量建模计算出来的可靠度曲线只能根据固定时刻的可靠度进行拟合,拟合曲线还存在一定的缺陷;不考虑个体性差异的刀具可靠度建模可以计算出任意时刻刀具的可靠度,但是只适用于单一的刀具;采用考虑刀具个体性差异刀具退化量增量建模充分考虑了刀具个体间的差异,且能满足一定的精度要求,建模的效果更好,且具有广泛的适用性。
张振海,张振山,胡红波,李科杰,崔占忠,蒋宇强[7]（2019）在《高冲击传感器、极端环境试验测试与计量校准》文中指出侵彻弹药可用于攻击敌方地下工事、大型舰船、重要桥梁等高价值目标,具有重要的战术价值,高冲击传感器作为各类高速侵彻弹药的核心器件,是实现精确炸点控制、达到最佳毁伤效能的关键。极端高冲击环境试验测试与计量校准重大仪器装备是支撑军工产品、核心器件研制、可靠性验证和评估评价的重要手段,西方国家对中国实行严格禁运与技术封锁。本文综述了高冲击传感器、极端恶劣环境试验测试与计量校准技术的国内外研究进展与发展趋势,分析了我国此类技术存在的难点与核心问题,指出了可行的解决途径、突破方向和研究趋势,为高冲击传感器、极端高冲击环境试验测试与计量校准技术的发展提供参考和依据。
张冰冰[8]（2019）在《漂珠聚氨酯复合泡沫制备及其高g值安全防护动力响应研究》文中进行了进一步梳理弹体进行目标侵彻时,内载测控装置往往承受几万甚至十万g值的加速度过载。作为弹体上的“黑匣子”,测控装置在此恶劣环境下的耐撞性直接决定了测试的成败。针对这一兵器安全技术问题,大量工程实践和研究均表明牺牲式的泡沫金属填充结构可提供较好的高g值安全防护效果。然而,高密度泡沫金属在平台段的流动应力增长迅速,不利于缓冲结构提供稳定有序的反馈载荷。高聚物复合泡沫往往能够提供较较为平稳的平台应力,且高聚物泡沫材料具有较强的粘弹性,在抗多次冲击时具有较好的安全防护性能。另外,脆性空心颗粒填充高聚物制备的复合泡沫具有成本低廉、环境友好和高缓冲耗能性等优点,在军民缓冲防护领域中极具应用价值。然而,空心微球填充实体高聚物时受微球体积分数的影响,一般难以获得较高的填充比和较低的泡沫密度。结合上述两方面问题,本文提出采用空心微球为主体材料、以高聚物泡沫作为粘结剂、引入多孔金属为增强相制备新型复合泡沫,通过进行静动态压缩实验,研究新型复合泡沫在静动态压缩载荷下的力学特性并考察其填充壳在弹载轻质元器件高g值安全防护中的动力响应和缓冲机理。发展新型高性能复合泡沫制备方法、探索粉煤灰漂珠综合利用新途径,为新型复合泡沫在军用轻质元器件的高g值安全防护技术提供思路。本文通过压力渗透法制备了具有不同密度和漂珠尺寸的粉煤灰漂珠聚氨酯复合泡沫（Fly ash cenospheres polyurethane syntactic foams,CPSFs）,通过引入蜂窝铝作为增强相制备了增强复合泡沫（R-CPSFs）。其中,利用大小两种颗粒尺寸的漂珠分别制备了普通泡沫LGs和LTs、铝蜂窝增强泡沫RLGs和RLTs,通过SEM观察可知制备的复合泡沫中漂珠和粘结剂分布较为均匀、结合界面紧密,铝蜂窝增强相不影响材料微观构型,只是将CPSFs分割为铝蜂窝孔内若干个六棱柱。粉煤灰漂珠和粘结剂（Rigid polyurethane foam,PUR）引入的大量微孔可为材料提供较大的压缩空间。针对制备的四种CPSFs的孔隙率和基体密度进行理论分析,提出的经验公式可以较为准确地预测漂珠/聚氨酯复合泡沫的孔隙率和基体密度,与实验结果较为一致。基于万能材料试验机和霍普金森压杆（Split Hopkinson pressure bar,SHPB）实验,对制备的四类复合泡沫进行准静态和动态力学特性实验,研究CPSFs的材料密度和漂珠尺寸对力学性能的影响以及复合泡沫的增强机制。首先,对不同密度（0.40.7g/cm3）的四类CPSFs分别进行准静态压缩实验,结果表明:四种CPSFs的强度和平台应力与相对密度间均满足幂函数关系,其中RLTs力学性能随相对密度的增强速率最显着,LTs力学性能随相对密度增强速率最低。当CPSFs相对密度小于0.29时,颗粒尺寸对其力学性能影响不大;当相对密度大于0.29时,使用较小的漂珠颗粒可以明显改善RLGs和RLTs的力学性能;然而在测试密度范围内,LGs的力学性能略优于LTs。其次,基于散斑测量和数字图像相关技术（Digital image correlation,DIC）分析了CPSFs在静态压缩下的力学行为特征,结果表明无论是普通复合泡沫还是含有增强相的复合泡沫,其中CPSFs在准静态压缩下的初始失效模式均由随机产生和分布的变形集中带控制,这与泡沫材料细观结构的不均匀性和随机性相关。普通复合泡沫的准静态压缩失效模式由剪切变形带主导。增强相复合泡沫中,CPSFs被四周铝箔完全强限制时,主要产生轴向压缩变形。相反,CPSFs四周的铝箔限制较弱或准静态单轴压缩时,材料主要产生剪切破坏。通过对比分析普通CPSFs和增强CPSFs之间力学性能的关系可知,RLGs增强机制可直接归因于于蜂窝铝的添加,而对于RLTs而言,其力学性能的额外增强受失效模式转变和密度的共同影响。再次,为获得高g值冲击下复合泡沫的动态力学行为,通过SHPB实验研究了高应变率下四种CPSFs的力学特性,结果表明普通复合泡沫LGs和LTs的动态强度的提升约31%65%和3946%,均在30%以上。增强泡沫RLGs和RLTs的动态强度分别提升约25%35%和2835%,均在35%以下。普通复合泡沫在冲击加载下材料强度提升效应要远高于增强复合泡沫。LGs的平台应力不具有应变率敏感性,静动态下平台应力和能量吸收基本一致。RLGs、LTs和RLTs三种复合泡沫在压实应变处其动态吸收能量提升分别约19%23%、25%30%和24%30%。最后,结合高速摄影和DIC分析了高应变率下含不同材料组分的CPSFs变形模式,结果表明普通泡沫LGs和LTs的失效模式对应变率具有敏感性,材料的初始失效模式由准静态下的剪切破坏转变为高应变率下的轴向裂纹失效。RLGs和RLTs中由于存在铝蜂窝的侧向变形限制,CPSFs的静动态失效模式均以轴向压缩为主。CPSFs变形模式的转变导致了增强复合泡沫在高应变率下的性质不同于普通复合泡沫。综上可知,铝蜂窝作为增强相不仅能提高复合泡沫力学性能,而且能改善CPSFs的动态力学行为,利于复合泡沫在冲击防护中应用。在此实验结果基础上,利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,建立了CPSFs填充壳对轻质元器件的高g值缓冲数值模拟模型,探讨了CPSFs填充壳在轻质元器件高g值安全防护中的应用。在幅值为60000g、脉宽为180μs典型激励加速度加载下,考察了CPSFs应变率效应对缓冲效果的影响规律,结果表明当考虑材料应变率效应时,相同结构参数和高g值冲击下CPSFs的吸收的能量及其在总能量中所占的比例均有显着提高,表明泡沫材料的动态力学特性能够改善复合结构中各组件的能量吸收比例;然后,针对平台应力和耗能特性相当的泡沫铝和CPSFs两种泡沫材料填充管的高g值安全防护效果进行对比分析,结果表明,在有限的高g值冲击载荷作用下,泡沫铝由于流动应力的不稳定导致缓冲加速度出现阶跃式上升,不利于复合结构为元器件提供稳定的反馈载荷;CPSFs由于稳定的动态平台应力,能够有效降低缓冲加速度的不平稳度,提供更优异的安全防护和能量吸收效果。为进一步拓展漂珠聚氨酯复合泡沫应用技术,通过调控不同尺寸的漂珠的分布规律制备了分段梯度和分层梯度两种结构型复合泡沫,压缩实验表明该类复合泡沫力学特性和变形行为具有典型的分段性和可调控性,但分层结构导致材料具有典型的力学行为各项异性特征。结构复合泡沫的力学性能不仅依赖于材料的宏观密度,还与内部结构相关性较大:即其中的LGs与LTs层间厚度、层结构规则程度、交界面结合情况以及层数等因素均能够严重影响材料的宏观力学行为。作为对比,本文还研究了变孔径梯度泡沫铝在纵向和横向压缩下的力学行为,结果表明:梯度泡沫铝（Functional density graded aluminum foams,FGs）的横向压缩具有更高的抗压强度,但其平台应力的降低和致密化应变的减小导致横向压缩下的能量吸收低于纵向压缩。纵向压缩的FGs失效模式为变形集中带的渐进式压缩,而横向压缩的变形带则随机分布,横向压缩造成试样产生较大的侧向膨胀效应,进而导致试样胞孔产生更多的撕裂和横向拉伸变形。在涉及梯度泡沫材料的复合结构设计时,需要同时考虑载荷横向冲击下泡沫材料防护性能降低的问题,该结果可为相关工程优化设计提供依据。
潘睿[9]（2019）在《压缩式高温压电加速度传感器设计与性能研究》文中认为压电加速度传感器广泛应用于航空航天、军事武器、电力、船舶和其他系统的振动测试、故障诊断等环节中。这些领域的核心器件的最高工作温度超过1000℃,因此满足测量需求的高温压电加速度传感器显得尤其重要。文献表明,目前国内的加速度传感器的最高工作温度可达550℃,处于实验室原型阶段,尚未实现商业化生产,而成熟的商业化产品的最高工作温度为480℃,与此同时国外商业化加速度传感器产品的最高工作温度可达780℃。由于需要在高温下使用加速度传感器的场合多涉及国防军工,传感器相关的技术资料多处于保密状态,国内无从得知,产品也实施禁运,因此更有必要进行自主研究。本文主要从传感器的设计方法研究、数学建模、有限元分析和性能实验这四个方面展开。首先,分析传感器的结构,明确关键组成部件及其作用。总结了现有的设计计算方法,归纳其中适合高温传感器的部分,加以改进成可用的设计计算方法,重点进行了预紧力和固有频率的设计计算。接着,建立并简化传感器的动力学模型,计算了六自由度系统模型和八自由度系统模型求解固有频率值的精度。利用建立的六自由度系统模型研究了质量块厚度尺寸以及选材对传感器固有频率的影响,针对质量块的选型给出了优化设计的思路。进一步考虑了将接触刚度引入传感器的动力学模型,使该模型对于固有频率值的求解更加精确。在考虑了接触刚度的前提下,收集或实验测试了传感器所用材料的高温模量参数,并分析了温度效应对传感器固有频率的影响。然后,建立传感器的物理三维模型,利用有限元分析软件,确定其合适的计算单元和网格划分方法,对其固有频率进行了定量计算,并对结果进行了验证。在此基础之上,分析了传感器在一定激励下的响应情况。此外,模拟了传感器在高温下的传热行为,为传感器的隔热和散热工作提出建议。最后,针对压电材料YCOB晶体,设计了实验测量了其高温下的弹性模量、电阻率和压电常数,一定程度上弥补了该晶体的高温性能参数空白。进行设计计算并根据计算结果制备出两种切型的传感器样品。搭建了高温实验平台,进行高温下的灵敏度测试实验。结果表明,两种切型的传感器样品的平均灵敏度随着温度的升高而提高,用切型优化的方式来提高灵敏度是有效的。
李宾[10]（2019）在《面向大过载的微惯性测量单元集成设计及滤波算法实现》文中认为本课题来源于某研究院,研究目的是需要设计一款抗大过载、体积小、适应能力强等特点的微惯性测量单元,并完成姿态测量任务。微惯性测量单元（Micro Inertial Measurement Unit,MIMU）作为载体姿态的输出模块,为载体提供位置和姿态信息等。未来微惯性测量单元的设计也会向着小型化,低功耗、高精度方向发展。本文基于MEMS（Microelectro Mechanical Systems,微机电系统）技术,设计了微惯性测量单元和滤波算法,根据应用要求制定了总体方案。按照要求使用全国产化的MEMS惯性传感器,使用有浮点型运算的STM32F407作为主控芯片,合理设计硬件电路,编写主控芯片程序,利用LABVIEW软件编写上位机程序,实现了微惯性单元原始数据和姿态角的显示输出,并将数据打包发送给MATLAB处理。因微惯性测量单元使用在振动冲击较大的环境中,故对设计好的惯性金属支撑结构,进行了ANSYS应力分析,其仿真分析的结果为MIMU的结构设计提供了理论基础。为了提高微惯性测量单元的可靠性,在正交安装的MIMU内部注入硬质聚氨酯发泡剂,以缓冲模块受到的冲击力;微惯性测量单元内空间布局紧凑,传感器和微处理器工作时都会产生大量热,因此,对微惯性测量单元进行了热分析,根据热分布分析结果,在结构发热位置增加了散热设计,根据对应的热分布在发热电子元器件表面和结构壳体内壁贴上散热石墨片。针对微惯性测量单元的精度,对集成设计的MIMU的正交安装误差、传感器误差、温漂误差进行了分析,对建模的误差模型进行补偿标定,提高微惯性测量单元的输出精度。针对加速度计和陀螺仪的随机噪声,使用Allan方差分析法,辨识加速度计和陀螺仪的随机误差成分,以便对微惯性模块的性能进行评估。在测试部分,利用高加速度冲击平台,对MIMU进行了大过载冲击试验,验证设计的微惯性结构能够承受大过载冲击;最后还设计了基于熵准则的卡尔曼滤波算法,对MIMU输出进行实时滤波,同时将该算法与无源线性互补滤波、拓展卡尔曼滤波器作了对比,通过比较静态和动态数据下均方根值的大小,判断输出姿态角的离散程度,根据三种算法对比分析,得出基于熵准则的卡尔曼滤波器确实提高了姿态输出的精度和曲线的平滑度,也进一步验证了该算法对高斯噪声、非高斯噪声都有不错的滤除效果,得到的姿态角精度也满足实际环境中的应用。
二、高量程加速度计的力学性能分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高量程加速度计的力学性能分析（论文提纲范文）
（1）中国桥梁工程学术研究综述·2021（论文提纲范文）
| 0引言（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1 桥梁工程研究新进展（东南大学王景全老师提供初稿） |
| 1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
| 1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
| 1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
| 1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
| 1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
| 2桥梁结构设计 |
| 2.1桥梁作用及分析（同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿） |
| 2.1.1汽车作用 |
| 2.1.2温度作用 |
| 2.1.3浪流作用 |
| 2.1.4分析方法 |
| 2.1.5展望 |
| 2.2钢桥及组合结构桥梁（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
| 2.2.2焊接节点疲劳性能 |
| 2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
| 2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
| 2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
| 2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
| 2.2.7展望 |
| 2.3高性能材料 |
| 2.3.1超高性能混凝土（湖南大学邵旭东老师提供初稿） |
| 2.3.2工程水泥基复合材料（西南交通大学张锐老师提供初稿） |
| 2.3.3纤维增强复合材料（北京工业大学刘越老师提供初稿） |
| 2.3.4智能材料（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 2.3.5展望 |
| 2.4桥梁基础工程（同济大学梁发云老师提供初稿） |
| 2.4.1深水桥梁基础形式 |
| 2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
| 2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
| 2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
| 3桥梁建造新技术 |
| 3.1钢结构桥梁施工新技术（西南交通大学卫星老师提供初稿） |
| 3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
| 3.1.2焊接制造新技术 |
| 3.1.3施工新技术 |
| 3.2桥梁快速建造技术（北京工业大学贾俊峰老师提供初稿） |
| 3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
| 3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
| 3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
| 3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
| 4桥梁运维 |
| 4.1监测与评估（浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿） |
| 4.1.1监测技术 |
| 4.1.2模态识别 |
| 4.1.3模型修正 |
| 4.1.4损伤识别 |
| 4.1.5状态评估 |
| 4.1.6展望 |
| 4.2智能检测（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.2.1智能检测技术 |
| 4.2.2智能识别与算法 |
| 4.2.3展望 |
| 4.3桥上行车安全性（中南大学国巍老师提供初稿） |
| 4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
| 4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
| 4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
| 4.3.2地震作用下行车安全性 |
| 4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
| 4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
| 4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
| 4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
| 4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
| 4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
| 4.3.4.1车辆冲击系数 |
| 4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
| 4.3.5研究展望 |
| 4.4加固与性能提升（西南交通大学勾红叶老师提供初稿） |
| 4.4.1增大截面加固法 |
| 4.4.2粘贴钢板加固法 |
| 4.4.3体外预应力筋加固法 |
| 4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
| 4.4.5组合加固法 |
| 4.4.6新型混凝土材料的应用 |
| 4.4.7其他加固方法 |
| 4.4.8发展展望 |
| 5桥梁防灾减灾 |
| 5.1抗震减震（北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿） |
| 5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
| 5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
| 5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
| 5.2抗风（东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿） |
| 5.2.1桥梁风环境 |
| 5.2.2静风稳定性 |
| 5.2.3桥梁颤振 |
| 5.2.4桥梁驰振 |
| 5.2.5桥梁抖振 |
| 5.2.6主梁涡振 |
| 5.2.7拉索风致振动 |
| 5.2.8展望 |
| 5.3抗火（长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿） |
| 5.3.1材料高温性能 |
| 5.3.2仿真与测试 |
| 5.3.3截面升温 |
| 5.3.4结构响应 |
| 5.3.5工程应用 |
| 5.3.6展望 |
| 5.4抗撞击及防护（湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿） |
| 5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
| 5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
| 5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
| 5.4.4研究展望 |
| 5.5抗水（东南大学熊文老师提供初稿） |
| 5.5.1桥梁冲刷 |
| 5.5.2桥梁水毁 |
| 5.5.2.1失效模式 |
| 5.5.2.2分析方法 |
| 5.5.3监测与识别 |
| 5.5.4结论与展望 |
| 5.6智能防灾减灾（西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿） |
| 6结语（西南交通大学张清华老师提供初稿） |
| 策划与实施 |
（2）微型耐高温光纤法珀振动传感器设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高温振动传感器国内外研究现状 |
| 1.2.2 高温应用的光纤传感器国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的原理与设计 |
| 2.1 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的光学原理 |
| 2.1.1 光纤法珀传感器的基本原理和分类 |
| 2.1.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的光学原理分析 |
| 2.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的动力学模型 |
| 2.2.1 质量—弹簧—阻尼器系统的力学分析 |
| 2.2.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的结构设计 |
| 2.2.3 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的振动传感原理 |
| 2.2.4 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的共振频率 |
| 2.3 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的热力学分析 |
| 2.3.1 传感器材料分析 |
| 2.3.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的热力学仿真 |
| 2.4 本章总结 |
| 3 全石英光纤法珀传感器的制备 |
| 3.1 在线式光纤法珀腔体的制备 |
| 3.1.1 基于石英毛细管的光纤法珀腔体制备 |
| 3.1.2 二氧化碳激光熔接方法的特点与优势 |
| 3.1.3 基于石英微球的在线式光纤应变传感器的新型加工方法 |
| 3.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的制备 |
| 3.2.1 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的制备流程 |
| 3.2.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器制备过程 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 全石英耐高温光纤法珀传感器的测试与讨论 |
| 4.1 基于石英微球的光纤法珀应变传感器的测试与分析 |
| 4.1.1 光谱峰峰值探测方法 |
| 4.1.2 高温应变测试系统的搭建 |
| 4.1.3 基于石英微球的光纤法珀应变传感器的测试 |
| 4.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的测试与分析 |
| 4.2.1 高温振动平台的搭建 |
| 4.2.2 微型全石英耐高温光纤法珀振动传感器的性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文中已经完成的工作总结 |
| 5.2 下一步的工作计划 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）压电式压力电测系统校准及不确定度评定关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压力校准方法研究现状 |
| 1.2.2 测量不确定度评定方法研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的主要问题 |
| 1.4 论文的主要研究内容及章节安排 |
| 2 压电式压力电测系统比对式准静态校准方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 比对式准静态压力校准方法 |
| 2.2.1 压电式压力电测系统输出特性分析 |
| 2.2.2 准静态校准压力源概述 |
| 2.2.3 压力脉冲频谱特性分析 |
| 2.2.4 比对式压力校准量传途径分析 |
| 2.3 标准压力监测系统组建及其静态校准 |
| 2.3.1 标准压力监测系统组建 |
| 2.3.2 标准压力监测系统静态校准 |
| 2.3.3 标准压力监测系统工作特性参数求取 |
| 2.4 典型被校压力电测系统组建及其校准试验 |
| 2.4.1 典型被校压力电测系统组建 |
| 2.4.2 压电式压力电测系统静压加载试验 |
| 2.4.3 典型被校压力电测系统校准试验 |
| 2.5 基于准静态校准的工作特性参数求取方法研究 |
| 2.5.1 工作特性参数求取方法研究 |
| 2.5.2 典型被校压力电测系统工作特性参数求取 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于GABP算法的压电式压力电测系统准静态校准方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 神经网络算法概述及其优化方法研究 |
| 3.2.1 人工神经网络的概念及特点 |
| 3.2.2 神经网络算法优化方法研究 |
| 3.3 GABP神经网络预测模型研究 |
| 3.3.1 GABP神经网络预测模型的建立 |
| 3.3.2 GABP神经网络预测模型的训练 |
| 3.3.3 GABP神经网络预测模型的测试 |
| 3.3.4 GABP神经网络预测模型与BP神经网络模型的比较 |
| 3.3.5 GABP神经网络预测模型与多元非线性回归模型的比较 |
| 3.4 基于GABP神经网络预测模型的准静态压力校准实践 |
| 3.4.1 基于GABP模型的压力电测系统校准方法 |
| 3.4.2 基于GABP模型的压力电测系统工作特性参数求取 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 压电式压力电测系统绝对式准静态校准方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于力传感器的压力电测系统绝对式校准原理 |
| 4.2.1 基于力传感器的压力校准原理 |
| 4.2.2 力传感器安装连接方式对力值测量的影响分析 |
| 4.3 力传感器安装连接方式对力值测量的影响试验研究 |
| 4.3.1 基于HBM力传感器的力值测量系统 |
| 4.3.2 基于HBM力传感器的压力校准试验 |
| 4.3.3 基于GABP算法的力值修正方法研究 |
| 4.3.4 基于HBM力传感器的压力校准局限性 |
| 4.4 专用力传感器设计与有限元仿真 |
| 4.4.1 专用力传感器设计 |
| 4.4.2 专用力传感器的理论研究和仿真分析 |
| 4.5 专用力传感器静动态特性分析 |
| 4.5.1 基于专用力传感器的力值测量系统 |
| 4.5.2 专用力传感器静态特性分析 |
| 4.5.3 专用力传感器动态特性分析 |
| 4.6 基于专用力传感器的力和压力关系模型研究 |
| 4.6.1 力和压力关系模型理论研究 |
| 4.6.2 压力校准精度影响因素分析 |
| 4.6.3 参考压力峰值修正方法研究及试验验证 |
| 4.7 基于专用力传感器的准静态压力校准实践 |
| 4.7.1 基于专用力传感器的压力电测系统校准方法 |
| 4.7.2 基于专用力传感器的压力电测系统工作特性参数求取 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 压电式压力电测系统动态校准方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于空气激波管的动态压力校准方法 |
| 5.2.1 基于空气激波管的动态压力校准原理 |
| 5.2.2 典型空中冲击波压力电测系统组成 |
| 5.2.3 空中冲击波压力电测系统动态校准试验及传递特性求取 |
| 5.2.4 空中冲击波压力电测系统动态补偿方法研究 |
| 5.3 基于预压水激波管的动态压力校准原理 |
| 5.3.1 水下爆炸冲击波理论 |
| 5.3.2 预压水激波管动态压力校准装置 |
| 5.3.3 预压水激波管动态压力校准原理 |
| 5.4 水激波管爆炸冲击波压力场特性仿真研究 |
| 5.4.1 有限元仿真模型建立及其参数设置 |
| 5.4.2 水下爆炸冲击波压力传播规律研究 |
| 5.4.3 预压水激波管爆炸冲击波压力影响因素研究 |
| 5.5 水下冲击波压力电测系统动态传递特性求取方法研究 |
| 5.5.1 标准和被校压力电测系统组建 |
| 5.5.2 水下冲击波压力电测系统动态校准试验 |
| 5.5.3 压力电测系统动态特性影响因素分析 |
| 5.5.4 水下冲击波压力电测系统动态传递特性求取 |
| 5.6 水下冲击波压力电测系统动态补偿方法研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 压电式压力电测系统不确定度评定方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于准静态校准的压力测量不确定度影响因素分析 |
| 6.2.1 准静态压力校准系统组成 |
| 6.2.2 压力测量不确定度影响因素分析 |
| 6.3 基于准静态校准的压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.3.1 参考压力值测量不确定度评定 |
| 6.3.2 典型被校压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.4 基于水激波管动态校准的压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.4.1 水下冲击波压力电测系统测量不确定度影响因素分析 |
| 6.4.2 水下冲击波压力电测系统动态不确定度评定方法研究 |
| 6.4.3 水下冲击波压力电测系统动态测量不确定度评定 |
| 6.5 基于空气激波管动态校准的压力电测系统测量不确定度评定 |
| 6.5.1 空中冲击波压力电测系统测量不确定度影响因素分析 |
| 6.5.2 空中冲击波压力电测系统动态不确定度评定简析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 全文小结 |
| 7.1 论文主要工作及研究成果 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）仿生扑翼飞行器的设计制作与力学测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 扑动翼模块 |
| 1.3.2 传动模块 |
| 1.3.3 微型控制模块 |
| 1.3.4 扑翼飞行器整机研究 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.5 创新点 |
| 第二章 基于鸟类飞行机理的总体方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 仿生扑翼飞行器的总体设计流程 |
| 2.3 飞行生物扑翼机理探究 |
| 2.3.1 翅膀的构造分析 |
| 2.3.2 扑翼的运动规律研究 |
| 2.4 总体研制目标及模块化设计 |
| 2.5 扑翼飞行器的总体参数设计 |
| 2.5.1 尺度率的应用 |
| 2.5.2 设计符合扑翼特点的总体参数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 扑翼飞行器的驱动与传动模块设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 驱动与传动模块各部分组成及关系 |
| 3.3 驱动模块设计 |
| 3.3.1 驱动电源选择 |
| 3.3.2 驱动电机选择 |
| 3.4 传动模块设计 |
| 3.4.1 减速器设计 |
| 3.4.2 扑动机构设计 |
| 3.4.3 关键部位应力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 扑翼飞行器的扑动翼模块设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 建立扑翼运动学模型及气动力模型 |
| 4.2.1 建立运动模型 |
| 4.2.2 建立气动力模型 |
| 4.2.3 气动力数值计算 |
| 4.3 流场仿真 |
| 4.3.1 流场仿真过程 |
| 4.3.2 流场仿真结果 |
| 4.4 尾翼设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 扑翼飞行器的中控模块设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 姿态调整及遥控解析系统设计 |
| 5.2.1 总体设计 |
| 5.2.2 硬件系统设计 |
| 5.2.3 PCB板设计 |
| 5.2.4 软件控制策略设计 |
| 5.3 微型任务系统设计(摄像头) |
| 5.4 控制模块实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 扑翼飞行器多模块整合及气动力实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机翼制作及扑翼飞行器的整体组装 |
| 6.2.1 机翼模块的实物制作 |
| 6.2.2 飞行器的整体组装 |
| 6.3 测力实验平台设计 |
| 6.3.1 搭建测力系统 |
| 6.3.2 设计测力方案 |
| 6.3.3 实验结果处理 |
| 6.3.4 测力平台改进 |
| 6.4 测力结果分析 |
| 6.4.1 扇翅平均角与扑翼合力矢量的关系 |
| 6.4.2 扇翅频率与扑翼合力矢量的关系 |
| 6.4.3 二者在纵向控制中的作用 |
| 6.5 试飞实验 |
| 6.5.1 高速摄像实验 |
| 6.5.2 室内悬飞实验 |
| 6.5.3 户外试飞实验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）空气炮力学过载等效模拟试验方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的及其意义 |
| 1.2 火工品力学过载试验方法的发展与研究现状 |
| 1.3 力学过载试验波形整形技术研究现状 |
| 1.3.1 Hopkinson杆试验波形整形技术研究现状 |
| 1.3.2 空气炮试验波形整形技术研究现状 |
| 1.4 力学过载损伤等效研究现状 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 空气炮缓冲靶板试验装置 |
| 2.1 工作原理 |
| 2.2 装置组成 |
| 2.2.1 空气炮发射装置 |
| 2.2.2 缓冲靶板试验装置 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 空气炮波形整形技术仿真模拟研究 |
| 3.1 未使用缓冲材料 |
| 3.2 紫铜弹塑性缓冲材料 |
| 3.2.1 模型简化与材料参数 |
| 3.2.2 模拟结果及分析 |
| 3.3 聚氨酯弹性吸能缓冲材料 |
| 3.3.1 仿真模型的建立 |
| 3.3.2 聚氨酯缓冲材料仿真结果与分析 |
| 3.4 泡沫铝塑性缓冲吸能材料 |
| 3.4.1 泡沫铝准静态压缩力学性能 |
| 3.4.2 泡沫铝动态压缩性能 |
| 3.4.3 泡沫铝材料模型及参数 |
| 3.4.4 泡沫铝缓冲材料模拟结果及分析 |
| 3.4.5 泡沫铝缓冲机理分析 |
| 3.5 本章总结 |
| 4 空气炮波形整形技术试验研究 |
| 4.1 滤波原理 |
| 4.2 试验方法 |
| 4.2.1 试验步骤 |
| 4.2.2 加速度特征参数的选取 |
| 4.3 聚氨酯缓冲材料 |
| 4.3.1 直径50mm聚氨酯缓冲材料实验结果 |
| 4.3.2 直径30mm聚氨酯缓冲材料实验结果 |
| 4.3.3 发射气压对聚氨酯缓冲材料波形特征参数的影响 |
| 4.4 橡胶缓冲材料 |
| 4.4.1 直径50mm橡胶缓冲材料实验结果 |
| 4.4.2 直径30mm橡胶材料实验结果 |
| 4.4.3 发射气压对波形特征参数的影响 |
| 4.5 开孔泡沫铝缓冲材料 |
| 4.5.1 不同尺寸泡沫铝缓冲材料实验结果 |
| 4.5.2 发射气压对开孔泡沫铝缓冲材料波形的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 空气炮过载试验损伤等效方法研究 |
| 5.1 等效原则 |
| 5.2 试验方法 |
| 5.3 加速度波形特征对试件损伤变形的影响规律 |
| 5.3.1 加速度波形对试件损伤的影响 |
| 5.3.2 加速度峰值对试件损伤变形的影响 |
| 5.3.3 加速度脉宽波形对试件损伤变形的影响 |
| 5.4 等效规律研究 |
| 5.5 本章总结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士学位期间发表发明专利情况 |
（6）烧结金刚石钻头加工碳化硅陶瓷的刀具可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及课题研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.2 结构陶瓷加工国内外研究现状 |
| 1.3 产品性能退化可靠性建模研究现状 |
| 1.3.1 基于退化轨迹的可靠性模型 |
| 1.3.2 基于退化量分布的可靠性模型 |
| 1.3.3 基于随机过程的可靠性模型 |
| 1.4 金刚石刀具及刀具可靠性研究现状 |
| 1.4.1 金刚石刀具研究现状 |
| 1.4.2 刀具可靠性研究现状 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 第二章 可靠性分析理论基础 |
| 2.1 可靠性基本理论 |
| 2.2 可靠性参数估计方法 |
| 2.2.1 点估计 |
| 2.2.2 区间估计 |
| 2.3 贝叶斯方法 |
| 2.3.1 先验分布与后验分布 |
| 2.3.2 先验分布的确定 |
| 2.3.3 后验分布的计算 |
| 2.4 几种分布函数简介 |
| 2.4.1 Gamma分布 |
| 2.4.2 对数正态分布 |
| 2.4.3 两参数Weibull分布 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于退化量分布和Gamma过程刀具可靠性建模 |
| 3.1 基于退化量分布可靠性建模 |
| 3.1.1 将刀具性能退化数据进行分布拟合 |
| 3.1.2 分布拟合优度检验 |
| 3.1.3 参数估计 |
| 3.1.4 先验分布的确定 |
| 3.1.5 Bayes公式计算 |
| 3.1.6 可靠性指标计算 |
| 3.2 基于Gamma过程的刀具可靠性分析 |
| 3.2.1 不考虑个体差异的Gamma过程可靠性建模 |
| 3.2.2 考虑个体差异的Gamma过程可靠性建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 试验方案 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 试验设备及材料 |
| 4.3 试验结果 |
| 4.3.1 刀具磨损量 |
| 4.4 刀具磨损影响因素分析 |
| 4.4.1 主轴转速对刀具磨损的影响 |
| 4.4.2 进给速度对刀具磨损的影响 |
| 4.4.3 切削力对刀具磨损的影响 |
| 4.4.4 振动对刀具磨损的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 烧结金刚石刀具可靠性实例分析 |
| 5.1 基于退化量分布的刀具可靠性分析 |
| 5.1.1 刀具磨损量分布拟合 |
| 5.1.2 拟合优度检验 |
| 5.1.3 刀具可靠性分析 |
| 5.2 基于Gamma过程的刀具磨损量增量分布拟合及检验 |
| 5.2.1 刀具磨损量增量拟合 |
| 5.2.2 拟合优度检验-χ~2检验 |
| 5.2.3 不考虑个体性差异的刀具可靠性分析 |
| 5.2.4 考虑个体性差异的刀具可靠性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论和展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ |
| 附录 Ⅱ |
| 附录Ⅲ |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）高冲击传感器、极端环境试验测试与计量校准（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 高冲击传感器研究进展 |
| 1.1 单轴高冲击加速度传感器 |
| 1.2 三轴高冲击加速度传感器 |
| 2 高冲击试验测试与计量校准进展 |
| 3 发展趋势与建议 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 存在的突出问题 |
| 3.3 我国特种传感器发展方向思考 |
| 3.4 我国极端环境试验测试发展方向思考 |
| 3.5 小结 |
（8）漂珠聚氨酯复合泡沫制备及其高g值安全防护动力响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 空心微球复合泡沫力学特性国内外研究现状 |
| 1.2.1 漂珠颗粒材料 |
| 1.2.2 空心微珠/高聚物复合泡沫研究现状 |
| 1.2.3 漂珠/金属复合泡沫研究现状 |
| 1.2.4 粉煤灰漂珠复合泡沫研究现状 |
| 1.3 弹载元器件的高G值安全防护国内外研究现状 |
| 1.3.1 主动加固防护设计研究现状 |
| 1.3.2 被动安全防护技术研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 漂珠聚氨酯复合泡沫制备与测试表征 |
| 2.1 原材料 |
| 2.1.1 化学试剂 |
| 2.1.2 仪器设备 |
| 2.1.3 铝蜂窝和聚氨酯泡沫 |
| 2.2 测试表征方法 |
| 2.2.1 漂珠密度测试 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 漂珠颗粒度测试 |
| 2.3 复合泡沫材料制备 |
| 2.3.1 CPSFs制备方法 |
| 2.3.2 脱模剂影响 |
| 2.4 材料静动态力学特性实验和分析技术 |
| 2.4.1 准静态力学性能实验 |
| 2.4.2 中应变率压缩实验 |
| 2.4.3 高应变率冲击压缩实验 |
| 2.4.4 材料力学行为测试分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 漂珠/聚氨酯复合泡沫静态力学特性 |
| 3.1 CPSFS材料表征 |
| 3.1.1 漂珠形貌及粒度分析 |
| 3.1.2 CPSFs微观结构 |
| 3.2 孔隙率和等效基体密度 |
| 3.3 准静态压缩实验 |
| 3.3.1 漂珠 |
| 3.3.2 复合泡沫 |
| 3.4 准静态压缩实验结果 |
| 3.4.1 铝蜂窝 |
| 3.4.2 漂珠 |
| 3.4.3 聚氨酯泡沫 |
| 3.4.4 复合泡沫(CPSFs) |
| 3.5 分析与讨论 |
| 3.5.1 力学性能 |
| 3.5.2 变形机制 |
| 3.5.3 增强机制 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 高应变率下漂珠聚氨酯复合泡沫力学性能与行为 |
| 4.1 CPSF高应变率实验 |
| 4.1.1 SHPB 实验 |
| 4.1.2 实验有效性验证 |
| 4.2 准静态实验结果 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 LGs和 RLGs |
| 4.3.2 LTs和 RLTs |
| 4.4 分析与讨论 |
| 4.4.1 CPSFs动态强度与名义动态平台应力 |
| 4.4.2 CPSFs动态吸能特性 |
| 4.4.3 CPSFs动态强度预测 |
| 4.4.4 CPSFs材料动态失效机制 |
| 4.4.5 CPSFs的应变率效应 |
| 4.5 铝箔厚度对增强CPSFS动态力学性能影响 |
| 4.6 颗粒尺寸对动态力学特性的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 泡沫填充壳高G值缓冲结构动力响应 |
| 5.1 复合管样本及其准静态压缩响应 |
| 5.2 CPSFS与泡沫铝填充壳冲击响应 |
| 5.2.1 冲击载荷 |
| 5.2.2 变形与耗能机制 |
| 5.3 数值模拟 |
| 5.3.1 模型建立 |
| 5.3.2 算法设置 |
| 5.3.3 高g值安全防护评价 |
| 5.3.4 数值模拟工况 |
| 5.4 高G值冲击下填充壳动力响应 |
| 5.4.1 应变率效应分析 |
| 5.4.2 填充壳动力响应 |
| 5.4.3 复合泡沫缓冲效果 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结构型复合泡沫各项异性压缩行为 |
| 6.1 梯度和分层CPSFS制备 |
| 6.2 GD和 LD复合泡沫力学性能 |
| 6.2.1 GD复合泡沫各项异性压缩 |
| 6.2.2 LD复合泡沫各项异性压缩 |
| 6.2.3 横向变形效应 |
| 6.3 密度梯度泡沫铝力学性能 |
| 6.3.1 密度梯度泡沫铝和压缩实验方法 |
| 6.3.2 准静态和落锤压缩实验结果 |
| 6.3.3 力学性能和能量吸收 |
| 6.4 FGS各向异性压缩变形特性 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 存在问题及工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得成果 |
| 致谢 |
（9）压缩式高温压电加速度传感器设计与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高温压电材料及其应用的研究现状 |
| 1.2.2 高温压电加速度传感器发展现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 高温压电加速度传感器的设计方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电加速度传感器的结构确定 |
| 2.3 传感器设计计算方法 |
| 2.3.1 灵敏度设计计算 |
| 2.3.2 绝缘电阻设计计算 |
| 2.3.3 预紧力设计计算 |
| 2.3.4 强度设计计算 |
| 2.3.5 固有频率设计计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高温压电加速度传感器的建模与性能影响因素研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传感器元件等效方法 |
| 3.3 六自由度模型的建立与求解 |
| 3.4 传感器固有频率影响因素分析 |
| 3.4.1 接触刚度对固有频率的影响分析 |
| 3.4.2 结构参数对固有频率的影响分析 |
| 3.4.3 温度变化对固有频率的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高温压电加速度传感器的性能有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 压电加速度传感器模态分析及响应分析 |
| 4.2.1 有限元模型简化 |
| 4.2.2 几何建模与网格划分 |
| 4.2.3 接触模型有限元计算结果 |
| 4.2.4 传感器的响应分析 |
| 4.3 传感器结构的热传导仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高温压电加速度传感器的性能实验测试 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 YCOB晶体的高温压电性能测试 |
| 5.2.1 测试实验平台的搭建 |
| 5.2.2 YCOB晶体的电阻率测试结果 |
| 5.2.3 YCOB晶体的压电常数测试结果 |
| 5.2.4 YCOB晶体的弹性模量测试结果 |
| 5.3 高温加速度传感器灵敏度性能测试 |
| 5.3.1 传感器的制备 |
| 5.3.2 实验平台的搭建 |
| 5.3.3 高温灵敏度测试结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）面向大过载的微惯性测量单元集成设计及滤波算法实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRSCT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的课题背景和选题意义 |
| 1.2 国内外惯导技术的研究现状 |
| 1.2.1 惯导技术的现状和发展 |
| 1.2.2 惯性测量单元的研究现状 |
| 1.2.3 抗过载惯性器件的研究现状 |
| 1.3 MEMS惯性导航滤波算法的研究现状 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第二章 微惯性测量单元的方案设计 |
| 2.1 微惯性测量单元的控制硬件方案 |
| 2.2 微惯性测量单元的控制软件方案 |
| 2.3 微惯性测量单元的防护要求 |
| 2.3.1 微惯性结构过载保护需求 |
| 2.3.2 微惯性测量单元的散热需求 |
| 2.4 微惯性测量单元的滤波算法方案 |
| 2.4.1 卡尔曼滤波算法 |
| 2.4.2 线性互补滤波的方案 |
| 2.4.3 基于熵准则的卡尔曼滤波算法方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 微惯性测量单元的控制硬件和软件设计 |
| 3.1 硬件电路设计 |
| 3.1.1 微处理器模块电路设计 |
| 3.1.2 MEMS陀螺仪电路设计 |
| 3.1.3 MEMS加速度计电路设计 |
| 3.1.4 系统供电模块设计 |
| 3.1.5 微处理器系统的复位和时钟电路设计 |
| 3.1.6 上位机的通信接口设计 |
| 3.2 微惯性系统的数据采集与处理 |
| 3.2.1 微处理器串口通信程序设计及数据的采集 |
| 3.2.2 数据采集的上位机软件设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 微惯性测量单元的结构仿真分析 |
| 4.1 大过载的微惯性结构有限元分析 |
| 4.1.1 刚性防护下建模分析 |
| 4.1.2 柔性防护下建模分析 |
| 4.2 微惯性测量单元的随机振动分析 |
| 4.2.1 微惯性测量单元的随机振动响应 |
| 4.2.2 微惯性测量单元的模态分析 |
| 4.3 微惯性测量单元的有限元热分析 |
| 4.3.1 微惯性测量单元的高温热分析 |
| 4.3.2 微惯性测量单元的散热设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 MIMU的误差分析、标定和性能测试 |
| 5.1 MIMU的误差分析和标定补偿模型 |
| 5.1.1 微惯性测量单元的误差分析 |
| 5.1.2 微惯性测量单元标定 |
| 5.2 基于Allan方差分析 |
| 5.2.1 基于Allan方差分析的陀螺仪性能 |
| 5.2.2 基于Allan方差分析的加速度计性能 |
| 5.3 MIMU的高加速度冲击试验 |
| 5.3.1 MIMU的大过载冲击试验 |
| 5.3.2 MIMU的大过载冲击试验分析 |
| 5.4 MIMU的滤波算法的实验分析 |
| 5.4.1 MIMU的静置实验分析 |
| 5.4.2 MIMU的动态实验分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、高量程加速度计的力学性能分析（论文参考文献）
- [1]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [2]微型耐高温光纤法珀振动传感器设计与研究[D]. 陈栋. 中北大学, 2020(10)
- [3]压电式压力电测系统校准及不确定度评定关键技术研究[D]. 顾廷炜. 南京理工大学, 2020(01)
- [4]仿生扑翼飞行器的设计制作与力学测试[D]. 顾光健. 南京航空航天大学, 2020
- [5]空气炮力学过载等效模拟试验方法研究[D]. 方幸. 南京理工大学, 2020(01)
- [6]烧结金刚石钻头加工碳化硅陶瓷的刀具可靠性研究[D]. 石伟伟. 广西大学, 2019(06)
- [7]高冲击传感器、极端环境试验测试与计量校准[J]. 张振海,张振山,胡红波,李科杰,崔占忠,蒋宇强. 计测技术, 2019(04)
- [8]漂珠聚氨酯复合泡沫制备及其高g值安全防护动力响应研究[D]. 张冰冰. 中北大学, 2019(08)
- [9]压缩式高温压电加速度传感器设计与性能研究[D]. 潘睿. 山东大学, 2019(09)
- [10]面向大过载的微惯性测量单元集成设计及滤波算法实现[D]. 李宾. 广东工业大学, 2019(02)