[發明專利]一種懸臂梁傳感器設計方法

在審

• 申請號: 201910895699.5
• 申請日: 2019-09-21
• 公開（公告）號: CN110765579A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 朱道政;朱繼海
• 申請（專利權）人: 蚌埠市力業傳感器有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種懸臂梁傳感器設計方法，懸臂梁設計要求，其中，P：拉應力，C：壓應力，以下四種結構的目的：把大小為1P的力向上傳遞1B的長度，T+C即為結構的效率，懸臂梁結構設想：通過四種懸臂梁框架結構進行初步設計模型，結合模擬結果進行結構優化，在模擬懸臂梁結構受力作用時，選用Abaqus軟件進行結構受力及變形分析；懸臂梁模擬，載荷均采用0.2MPa，均勻分布在前段區域30mm×30mm處，通過調整箭頭所指筋的位置進行模型優化。本發明設計的懸臂梁結構去除了一些基本沒有承受力的分量的筋，進而起到減重的效果，并且在受力集中的地方添加加強筋，以達到改善結構受力的目的，可明顯改善模型結構應力集中現象。

技術領域

本發明涉及一種懸臂梁傳感器設計方法。

背景技術

目前，懸臂梁傳感器廣泛應用于各種料罐秤、平臺秤等各種電子稱重設備。懸臂梁傳感器一般包括懸臂梁彈性體、設于彈性體上的應變計。如專利號為 CN200620100695.1的 中國實用新型專利《懸臂梁式稱重傳感器》，含有彈性體，彈性體內設有應變孔，彈性體的應 變區表面貼有應變片，其特征在于 ：所述的應變孔的排列位置與彈性體上、下壁厚不對稱 ； 在所述的彈性體下應變區底平面與固定端的底平面之間開有應力阻隔槽，所述應力阻隔槽 與軸長方向成 90°設置，在彈性體上設有與底座固定的固定螺釘孔以及與稱重體固定的連 接螺釘孔。懸臂梁結構在實際的使用過程中，經常要承受各種集中載荷、分布載荷、彎矩和扭矩的 作用，在梁的任意一處都有可能產生較大的應力和變形，從而使得懸臂梁結構破壞或失效。 因此如何實現梁承載能力最大化對懸臂梁結構尤為重要。

發明內容

為了解決上述問題，本發明方案如下：

懸臂梁設計要求，其中，P：拉應力，C：壓應力，以下四種結構的目的：把大小為1P的力向上傳遞1B的長度，T+C即為結構的效率，懸臂梁結構設想：通過前邊介紹的四種懸臂梁框架結構進行初步設計模型，其目的在于保證力的傳輸途徑高效，實現承載能力優化，可在此模型基礎上，結合模擬結果進行結構優化，在模擬懸臂梁結構受力作用時，選用Abaqus軟件進行結構受力及變形分析，輸入軟件中的材料屬性及計算方法：①材料密度：1.16g/cm3,楊氏模量：2650MPa,泊松比：0.41；②截面類型：實體、均質；③分析步類型：靜力、通用，最大增量步數:500；④載荷類型：壓強，加載部位30mm×30mm預留區域；⑤邊界條件類型：完全固定與工裝貼合的上下兩個端面；⑥劃分網格：單元形狀為四面體，近似全局尺寸為2；⑦分析程序：Abaqus/Standard；

懸臂梁模擬，載荷均采用0.2MPa，均勻分布在前段區域30mm×30mm處，通過調整箭頭所指筋的位置進行模型優化，從兩組模擬結果中可看出：應力集中部位基本相同，但局部積分點處應力分量卻有一定差異，載荷均采用0.2MPa，均勻分布在前段區域30mm×30mm處，通過調整箭頭所指特征進行模型優化。

有益效果：本發明設計的懸臂梁結構去除了一些基本沒有承受力的分量的筋，進而起到減重的效果，并且在受力集中的地方添加加強筋，以達到改善結構受力的目的，可明顯改善模型結構應力集中現象。同時通過實驗發現加強筋穿過第一承力筋的中點、第二承力筋的中點和第三承力筋的中點時改善結構受力的效果最好、且能夠較好改善模型結構應力集中現象。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步說明，以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。