温度对扭矩传感器弹性体17-4PH特性的试验

弹性体是扭矩传感器的核心部件，其性能直接影响扭矩传感器的准确性。文章分析了扭矩传感器数学模型，构建了温度作用下材料弹性模量理论模型，并针对弹性体材料17-4PH进行温度性能试验和变温环境下的扭矩校准试验。试验结果表明，弹性体材料17-4PH的弹性体与温度的变化成非线性关系，温度越高弹性模量下降的速度越快，构建的考虑温度影响的弹性模量模型的变化规律与传感器输出值变化一致，这为扭矩传感器的精密设计提供了可靠的依据。     

中德100N·m高准确度扭矩标准的比对研究

2008年中国计量科学研究院成功研制了100N·m高准确度扭矩标准机。为了验证该机与其他国家高准确度扭矩标准机的一致性,2009年10月-11月,计量院和德国联邦物理研究院(PTB)进行了100N·m范围内的扭矩双边比对。比对所使用的传递标准为德国PTB提供的两只TT1型扭矩传感器,其量程分别为50N·m和100N·m。比对试验包括顺时针和逆时针两个方向。该文主要介绍了比对中所用的扭矩标准机、比对程序、比对结果和测量结果的不确定度评定。     

负阶跃动态扭矩标准装置

100N.m负阶跃动态扭矩标准装置用于校准扭矩传感器的动态性能。它通过测量扭矩传感器负阶跃激励时间τ而获得其固有频率ωn。文章阐述了该装置的工作原理、关键技术、试验数据、不确定度分析。装置的技术指标:量程范围100N.m;τ≦5ms;不确定度U=5%,k=2。这是国际上首台动态扭矩标准装置。     

新型负阶跃动态扭矩校准装置

针对扭矩传感器静态校准无法完全满足实际需要的难题,设计一种新型100 N·m负阶跃动态扭矩校准装置,并阐述该装置的工作原理和关键技术。校准装置由扭矩产生装置、连接系统、制动系统、信号处理控制系统和空气轴承系统组成,利用火工拔销器产生负阶跃动态扭矩,较大程度上降低负阶跃动态扭矩的下降时间,并采用空气轴承的支承方式提高动态扭矩的传递精度。通过对试验数据进行分析和处理,结果表明该装置负阶跃扭矩产生时间低于0.1 ms。不确定度分析结果显示,该装置的扩展不确定度U为4.22%,扩展因子k为2。     

应变式扭矩传感器的设计技术

文章介绍了扭矩传感器的重要性、常用设计方式和应变式扭矩传感器的优点,并详细介绍了应变式扭矩传感器的理论依据和力学数学模型,分析了作为扭矩传感器的核心元件-弹性体的材料选择要素.     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

某新型船舶扭矩传感器试验分析

对一种船舶用新型薄膜扭矩传感器的环境适应性进行试验研究,按船舶环境条件对该传感器进行温湿度、盐雾和霉菌试验,采用该新型扭矩传感器对船舶工况进行振动和疲劳试验,并将经过试验的薄膜扭矩传感器在扭矩标准机上进行静态校准,验证该新型薄膜扭矩传感器能够满足船舶环境条件下长期稳定工作的要求,验证了薄膜优良的抗温湿度、防腐性能,是薄膜技术在船舶扭矩传感器领域的创新运用。     

薄膜扭矩传感器栅丝结构尺寸对性能的影响

对一种薄膜扭矩传感器的栅丝进行建模,从栅丝的宽度、长宽比和间距3方面对栅丝的几何尺寸进行了性能影响仿真分析。栅丝宽度、长宽比和间距影响到栅丝对基体应变的传递性能,通过建立等应变梁模型,选择合理的宽度、长宽比和间距参数,使得应变传递误差小于1%。据此分析数据设计制作了薄膜扭矩传感器,并测试了该薄膜扭矩传感器的环境适应性等性能。     

5kNm卧式参考式扭矩标准装置研制

介绍了5 kN?m卧式参考式扭矩标准装置的结构形式和组成，并详细描述了装置的结构、扭矩加载系统以及装置的超限保护机构的研究过程和研究成果，所建成的装置的扩展不确定度Urel=0.05%（包含因子k=2）。     

不同能级强夯加固处理现场试验对比

开展6 000和10 000 k N·m能级强夯的现场试验,以强夯前后多道瞬态面波测试和重型动力触探试验方法,对强夯处理效果进行测试。试验结果表明:强夯加固处理后地基承载力和土体工程特性得到改善,但地基承载力特征值和压缩模量局部深度仍不能满足设计要求;6 000和10 000 k N·m能级有效加固深度分别为6.0~7.0 m和7.0~8.0 m;10 000 k N·m能级试验区浅层加固处理效果较差,与浅层存在淤泥质土、夯坑回填方式及第3遍夯点间距过大和夯能过小等因素有关,需采取相应的处理措施。     

60m客滚船跳板设计及有限元分析

为提高客滚船的装卸能力,以60m客滚船跳板为研究对象,提出了将车辆跳板设计成箱形结构的设计方案。首先,进行跳板结构的设计,确定跳板的基本尺寸和结构;其次,按照《钢质海船入级规范》(2018)的要求,运用有限元分析软件校核跳板的整体强度。计算结果表明:箱形结构的跳板强度满足规范要求,可以装卸800 k N的重车。     

5kNm立式参考式扭矩标准装置研究

本文介绍了5kNm立式参考式扭矩标准装置的结构形式和组成，并详细描述了有关参考式装置的结构设计及有限元分析、扭矩加载系统以及装置的超限保护机构的研究过程和研究成果。通过不确定度评定，装置的扩展不确定度Urel=0.05%（包含因子k=2）。参考式扭矩标准装置以其高性价比和快速校准的特点，满足了广大计量机构扭矩传感器校准的需求。     

200 kN·m扭矩标准装置技术研究

以200kN·m扭矩标准装置的技术设计为主线,介绍大扭矩刀口支承静重式标准装置的原理、结构、功能,以及装置的主要技术设计方案和整机测量不确定度情况。200 kN·m大扭矩标准装置的研发成功为我国高准确度大扭矩量值传递提供了技术手段,促进了产品大扭矩参数量传工作在全国范围内的深入开展。     

30kN·m扭矩标准装置的设计

以动力系统产品研制技术的快速发展为背景,介绍扭矩标准装置对提升产品质量和可靠性的作用.以30 kN·m扭矩标准装置的技术设计为主线,介绍大扭矩刀口静重式标准装置的设计原理、结构组成、功能特性等内容,重点描述装置的标准力臂机构、内外圈砝码组机构、砝码升降机构、平衡机构的设计要点,最后对装置的不确定度进行了初步分析.研究结果可为扭矩专业的计量测试人员提供设计扭矩标准装置的技术指导.     

温度对空间对接机构扭矩测量的影响

分析高低温环境空间对接机构扭矩测量装置的设计方案，研究不同温度下轴系材料弹性模量变化对扭矩测量过程的影响，并通过热影响分析不同温度下同轴度变化对扭矩测量的影响。结果表明：由温度导致材料弹性模量变化对装置轴系的扭矩传递过程几乎没有影响，轴系热变形结果与温差呈正相关。通过对高低温环境下装置测量技术的分析研究，提高了扭矩性能测试工作的可靠性。     

斜浪条件下大型集装箱船扭矩特征及结构强度研究

随着大型集装箱船的发展,斜浪条件下的扭矩载荷特性及其结构响应日益重要。以某大型集装箱船为研究对象,建立水动力湿表面计算模型和质量模型,研究基于扭矩传递函数和主要载荷控制参数的斜浪设计波参数确定方法,分析不同超越概率水平下扭矩计算值的规律。考虑典型斜浪参数和超越概率水平,分析水动力计算扭矩与船舶规范(ABS和HCSR)扭矩的差异及原因,提出集装箱船扭矩载荷计算与应用的建议。通过计算45°,60°和75°斜浪条件下的船体结构应力云图,识别斜浪作用下船体结构响应的关键位置,可作为大型集装箱船结构设计过程中船体梁扭转强度计算、舱口角隅设计、抗扭箱强度评估等的参考。     

冰载荷作用下船舶电力推进装置控制策略研究

船舶在极地海域航行时,将面对恶劣的冰载荷工况,冰-桨的相互作用致使船舶推进系统产生转速降,系统同时产生较大的扭矩波动,动力推进系统的安全受到威胁。论文以某重型破冰船电力推进系统为研究对象,建立电力推进系统转速-时间仿真模型和扭振时域动态响应计算数学模型,重点研究了冰载荷激励力矩作用时电力推进系统在不同调速控制策略下的电机转速降及轴系扭矩动态响应,通过全转速分析得到不同调速控制策略下电机转速降和轴段最恶劣冰载荷扭矩幅值随初始转速的分布规律,并对推进系统在各冰载荷工况及各冰厚条件下的螺旋桨破冰性能作出了预测,结果可为冰区电力推进装置的设计及性能分析提供参考。     

扭矩测量及其校准系统的PLC实现

针对某机构中的驱动组合与非驱动组合的正常使用,提出了一种对其进行扭矩测量及其校准技术的方法,并对此进行了理论分析及仿真研究。在传动扭矩加载装置的条件下,采用数字PID位置式的控制方法,对扭矩特性测试中的电机扭矩进行了精确加载,测量系统采用经PID控制的电动制动器给置于高低温试验箱内部的驱动组合加载,转矩转速传感器在高低温试验箱外部检测驱动组合的输出扭矩和输出转速,并将结果传输给工控机,为软件计算机构驱动组合的传动效率提供数据,进而测试出主驱动组合在一定工作电压的情况下,不同负载所对应的工作效率曲线,从而对驱动组合的性能加以考核,并对其在PLC实现PID控制的实现方法进行了仿真分析研究。     

深水采油树井口连接器结构分析与测试验证

为正确了解采油树井口连接器在复杂载荷条件下的性能表现,以自主研制的18-3/4"10K H4深水采油树井口连接器为研究对象,针对井口连接器的负载特性,对其结构进行弹性和弹塑性有限元分析,并测试验证其负载能力。结果表明：基于三维有限元分析的弹塑性分析结果可为井口连接器负载能力的测试验证和评估提供有效参考,测试中残余应力、拆卸检查和材料特性差异等因素对测试结果的一致性影响较大;井口连接器在69 MPa+1 300 kN+11 000 kN·m负载条件下的毂面分离距离为3.3 mm,未出现密封、功能或结构失效,其结构能满足设计载荷、作业水深和作业工况的需求。     

冲击载荷作用下Q345钢失效应变与单元尺寸关系研究

冲击载荷作用下结构的损伤破坏仿真计算中，材料的失效应变取值与单元尺寸具有很大的关系。为建立冲击载荷作用下结构失效应变与单元尺寸之间的关系，本文以开展的Q345B钢各类力学性能试件（压缩、扭转、拉伸等）获取的材料失效应变为依据，借助数值仿真手段，研究各类试件网格尺寸对失效应变影响关系，并进一步依托开展的弹体穿甲试验、简单方板冲击试验、近场爆炸下舰船毁伤破坏试验，建立三类典型冲击问题中单元失效应变取值与尺寸之间的对应关系。计算结果表明：网格尺寸对单元失效应变的影响主要在于单元尺寸可改变结构变形过程中局部塑性变形分布区域的分布度；不同冲击载荷作用下，由于所使用的单元类型及受力状态存在一定的差异，需针对各类冲击问题分别建立单元失效应变与网格尺寸之间的关系。研究成果可为后续数值仿真计算中单元失效应变的选取提供指导。