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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上一、 貼片半徑與組橋方式1.1 貼片半徑的選取 FV=10KN,FL=0KN有限元建模 獲得應(yīng)力分布 自擾大,串?dāng)_小 FV=0KN,FL=10KN 橫向應(yīng)變最大處:LV最大,橫向貼片位置 橫向應(yīng)變?yōu)?處:VL,縱向貼片位置1.2 組橋方式的選取由于車(chē)輪是彈性且在測(cè)量過(guò)程中是旋轉(zhuǎn)的,所以某測(cè)點(diǎn)測(cè)得的應(yīng)變值應(yīng)是以2為周期的周期函數(shù)。除此之外,由于輪子的對(duì)稱(chēng)分布,同一半徑上的應(yīng)變分布應(yīng)與角度相關(guān)。如圖1.1,A、B兩處應(yīng)變片相差角度為,若A 處的應(yīng)變函數(shù)為A=Fx,則B處的應(yīng)變函數(shù)為B=Fx+,且Fx是以2為周期的周期函數(shù)。AB圖1.1 應(yīng)變的空間分布對(duì)任一周期函數(shù),均可用
2、傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi),即 (1-1)現(xiàn)多采用軸對(duì)稱(chēng)布片形式來(lái)消除溫度干擾,因此每一組由兩片角度相差為180°的應(yīng)變片組成。如圖1.2(a)所示。當(dāng)一組應(yīng)變片貼在相鄰橋臂上,如圖1.2(b),組合輸出為: (1-2)式中m為每個(gè)橋臂上的應(yīng)變片組數(shù),為測(cè)力輪的角度,ai是每組應(yīng)變片與0°角相鄰的角度,一般可將1認(rèn)為是0°。對(duì)1-2式進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)可得到: (1-3)橋路的組合輸出的均值為0,偶次諧波也為0,只存在奇次諧波。當(dāng)一組應(yīng)變片貼在相鄰橋臂上,如圖1.2(c),組合輸出為: (1-4)對(duì)1-4式進(jìn)行傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)可得到: (1-5)橋路的組合輸出的奇次諧波為0,但
3、存在均值和偶次諧波。因此優(yōu)先選擇圖1.2(b)所示的組橋方式。1.2(a)應(yīng)變片組貼片方式 1.2(b)相鄰橋臂組橋方式 1.2(c)相對(duì)橋臂組橋方式 現(xiàn)對(duì)1.3式進(jìn)一步化簡(jiǎn)可得到: (1-6)當(dāng)m=2時(shí),可將其化簡(jiǎn)為: (1-7)對(duì)各階諧波的幅值進(jìn)行討論,因此只需討論(cos2n-12)2的大小。分別令三、五、七、九階諧波為0,即: (1-8)解得3=60°,5=36°,7=26°,9=20°。接下來(lái)只需將這四個(gè)角度分別帶入(cos2n-12)2計(jì)算大小,即可得到其諧波幅值大小如表1.1所示。階次 角度203656609010.980.950.880.
4、860.7020000030.860.580.130-0.7040000050.640-0.73-0.86-0.7060000070.34-0.58-0.97-0.860.7080000090-0.95-0.3800.70100000011-0.34-0.950.530.86-0.701200000表1.1 =2時(shí)的各階諧波相對(duì)振幅 同理,可討論當(dāng)m =3時(shí)的各階諧波,對(duì)1.6式進(jìn)行分析:(1-9)現(xiàn)使第n階諧波為0,即 (1-10)解得 消除三階諧波,2為29,49,89;消除五階諧波,2為215,415,815,1015,1415;消除七階諧波,2為221,421,821,1021,1421,1621,2021;消除九階諧波,2為227,427,827,1027,1427,1627,2027,2227,2627。從上解可以看出,無(wú)論取何值時(shí),都無(wú)法同時(shí)消除各階諧波,但當(dāng)2=23,3=43時(shí)可以消除五、七、九階諧波,但也消除了一階諧波,不實(shí)行該種布片方式。當(dāng)m =4時(shí),式中x=2n-1。 (1-11)現(xiàn)使第n階諧波為0,即(1-
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