新型复合式柔性触觉传感器研究与仿真.pdf

新型复合式柔性触觉传感器研究与仿真年
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签字冢荷瓿г隆秈日导施掳芬学位论文作者签字:嵩壳┳秩掌冢恒’年率学位论文者签名:曾,鹄签字日期:沁年’月罗日学位论文版权使用授权书独创性声明包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得金壁王些太堂本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的文被查阅或借阅。本人授权金壁王些太堂可以将学位论文的全部或部分本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论论文内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ学位论文作者毕业后去向:工作单位:通讯地址:邮编:电话:
摘要新型复合式柔性触觉传感器研究与仿真本文介绍了目前国内外复合式柔性传感器的研究现状和技术上存在的问题,以及有限元技术在传感器设计中应用现状。论文首先研究了柔性触觉传感器用力敏导电橡胶的材料特性,针对目前现有的橡胶材料本构模型,通过有限元分析和实验对比,从而得到可以准确描述力敏导电橡胶的本构模型和材料参数,并分析了力敏导电橡胶的表面压阻效应和体压阻效应,为传感器模型仿真提供依据。其次,论文提出了一种柔性三维力传感器的结构和数学模型,并针对该传感器模型,利用有限元分析软件源ǜ衅髂P徒屑釉亓Ψ治觯通过提取和分析传感器模型在三维力作用下的应力应变信息,并结合三维力传感器加载试验结果,验证了传感器三维力数学模型。实验表明,传感器在一定的量程范围内,实验和仿真结果均符合理论分析。最后,针对复合式柔性传感器的结构特点,采用有限元优化设计算法,对传感器模型进行结构上的改进,从而获得传感器的最优化模型。针对复合式传感器的温度测试原理,对传感器进行热学特性分析,为传感器结构的进一步优化和设计提供了依据。关键词。力敏导电橡胶柔性非线性有限元三维力
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致谢感谢我的导师黄英教授在研究生期间对我的指导、关心和帮助,并给我提供良好的试验条件,在黄老师的悉心指导下,我顺利的完成了研究生的课题研究和论文撰写。黄老师严谨的治学态度、以身作则的工作作风、虚怀若谷的治学风范是我终身学习的榜样。感谢我的同窗张武、陆伟、赵兴、师兄刘平、董万成,感谢师弟赵小文、廉超,我们在一起学习、讨论,度过了美好,充实的研究生生涯感谢二炮部队的领导,给我了再次深造的机会,在两年多的学习生活中,他们始终默默地支持我,给予我各方面的帮助,为我的求学之路创造了一切便利条件。最后感谢我的父母、兄弟,他们的理解和支持使我能安心的学习,顺利的完成研究生阶段的学业诖讼蛩巧钌畹谋泶锞匆
课题的研究意义⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.课题国内外的概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..有限元方法在传感器设计中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本课题来源及主要研究工作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第二章非线性力敏导电橡胶材料的有限元分析法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...橡胶材料的本构关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯.煌竟鼓P偷亩员取力敏橡胶表面电阻⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..有限元分析方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯橡胶材料本构模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯泶锸健模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...问P偷亩员确治觥力敏导电橡胶压阻效应分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯.:...⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..κP汀传感器结构仿真与实验分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯模型试验与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第四章柔性复合式传感器的结构优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..ǜ衅鹘峁购褪P汀目...
.ǜ衅髂P头抡嬗敕治觥有限元优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..优化设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..复合式传感器的有限元耦合分析⋯⋯⋯⋯⋯