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    重庆时时彩过年放假不: 复合载荷下带有硬芯的环形薄膜最大挠度的确定方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201710032647.6

    申请日:

    2017.01.16

    公开号:

    CN106803019A

    公开日:

    2017.06.06

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06F 19/00申请日:20170116|||公开
    IPC分类号: G06F19/00(2011.01)I 主分类号: G06F19/00
    申请人: 重庆大学
    发明人: 孙俊贻; 练永盛; 杨志欣; 王腾飞; 李雪; 郑周练; 何晓婷
    地址: 400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
    优先权:
    专利代理机构: 重庆博凯知识产权代理有限公司 50212 代理人: 黄河
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201710032647.6

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.06.30|||2017.06.06

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了复合载荷下带有硬芯的环形薄膜最大挠度的确定方法:对厚度为h、外半径为a、内半径为b、杨氏弹性模量为E、泊松比为ν的周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜横向施加一个均布载荷q,其中硬芯的半径也为b,并在硬芯的中心处同时施加一个横向集中载荷F,基于对这个轴对称变形问题的静力平衡分析,利用均布载荷q和集中载荷F的测量值,则可确定出该环形薄膜变形后的最大挠度wm。

    权利要求书

    1.复合载荷下带有硬芯的环形薄膜最大挠度的确定方法,其特征在于:对厚度为h、外
    半径为a、内半径为b、杨氏弹性模量为E、泊松比为ν的周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜
    横向施加一个均布载荷q,其中硬芯的半径也为b,并在硬芯的中心处同时施加一个横向集
    中载荷F,测得所施加的均布载荷q和集中载荷F的值,该环形薄膜在均布载荷q和集中载荷F
    共同作用下的最大挠度wm由以下公式确定,
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    其中,
    β=(a+b)/(2a),
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    α=(F-πb2q)/(πa2q),π为圆周率,c1和c2的值由方程
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    确定,所有参量皆采用国际单位制。

    说明书

    复合载荷下带有硬芯的环形薄膜最大挠度的确定方法

    技术领域

    本发明涉及复合载荷作用下周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜最大挠度的确
    定方法。

    背景技术

    环形薄膜结构在机械、电子、生物工程等领域有着广泛的应用。周边固定夹紧的带
    有硬芯的环形薄膜结构,可以用于电容式压力传感器的研制,其中,环形薄膜和硬芯将同时
    处于压力的作用下(均布载荷的作用下)。但实际上,在较小的压力作用下,硬芯元件的自
    重,对环形薄膜而言,是一个不可忽略的作用载荷,改变了环形薄膜结构的力学行为,因而
    影响着传感器的精度。如果考虑硬芯元件自重对环形薄膜的载荷作用,这实际上是一个复
    合载荷作用下周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜的轴对称变形问题。而从文献查新的结
    果看,该问题还没有被解析求解,因而影响着传感器的精细化研制。

    发明内容

    本发明解析求解了复合载荷作用下周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜的轴对
    称变形问题,并在此基础上给出了周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜在复合载荷共同作
    用下的最大挠度的确定方法。

    复合载荷下带有硬芯的环形薄膜最大挠度的确定方法:对厚度为h、外半径为a、内
    半径为b、杨氏弹性模量为E、泊松比为ν的周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜横向施加一
    个均布载荷q,其中硬芯的半径也为b,并在硬芯的中心处同时施加一个横向集中载荷F,那
    么基于对这个轴对称变形问题的静力平衡分析,该环形薄膜的最大挠度wm与所施加的均布
    载荷q和集中载荷F的解析关系可以表示为


    其中,

    β=(a+b)/(2a),






    α=(F-πb2q)/(πa2q),π为圆周率,c1和c2的值由方程




    确定,而c0的值由公式


    确定。其中,所有参量皆采用国际单位制。

    这样,只要测量出所施加的均布载荷q和集中载荷F的值,就可以确定出该环形薄
    膜变形后的最大挠度wm。

    附图说明

    图1为周边固定夹紧的带有硬芯的环形薄膜加载构造示意图,其中,1-变形后的
    环形薄膜,2-硬芯,3-夹紧装置,而a表示夹紧装置的内半径和环形薄膜的外半径,b表示
    硬芯的半径和环形薄膜的内半径,q表示横向均布载荷,F表示横向集中载荷,wm表示薄膜的
    最大挠度。

    具体实施方式

    下面结合图1对本发明的技术方案作进一步的详细说明:

    对厚度h=0.5mm、外半径a=20mm、内半径b=10mm、杨氏弹性模量E=7.84MPa、泊
    松比ν=0.47的周边固定夹紧的带有硬芯的环形橡胶薄膜横向施加一个均布载荷q,其中硬
    芯的半径也为b=10mm,并在硬芯的中心处同时施加一个横向集中载荷F。测得q=0.01MPa、
    F=4.712N。采用本发明所给出的方法,则α=(F-πb2q)/(πa2q)=0.125,β=(a+b)/(2a)=
    0.75,通过方程




    即,方程




    其中,






    可以得到c1=-0.865040715,c2=-0.612728044。然后,再由公式


    即,公式


    得到c0=0.257767795。最后,由公式


    即,公式


    则可以得到,当均布载荷q为0.01MPa、集中荷载F为4.712N时,该环形橡胶薄膜的
    最大挠度wm=3.25mm。

    关 键 词:
    复合 载荷 带有 环形 薄膜 最大 挠度 确定 方法
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