[發明專利]一種管式壓力傳感器彈性體優化方法

在審

• 申請號: 201911230135.6
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN111177955A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李君;曾婷;胡紫陽;譚旭;魏興亞;殷參;王曉陽
• 申請（專利權）人: 北京衛星制造廠有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/17
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張曉飛

1.一種管式壓力傳感器彈性體優化方法，其特征在于步驟如下：

(1)設管式壓力傳感器彈性體的軸向為Z向，寬度方向為X向，厚度方向為Y向；取管式壓力傳感器彈性體的1/4橫截面進行有限元分析，在管式壓力傳感器彈性體對稱面上施加對稱邊界條件，在管式壓力傳感器彈性體內孔壁上施加均布壓強，大小為實際液體壓強；

(2)彈性體表面粘貼應變片，粘貼應變片的區域對應有限元模型中的一組節點，通過有限元分析得到這些節點的位移，根據每個節點i在X和Y方向的位移UX_i和UY_i，以及相鄰節點間的距離d_i，計算得到應變片的應變ε：

其中，n為區域內節點的個數；

(3)根據步驟(2)計算得到的應變片的應變ε，使彈性體的厚度h和內徑d的比h/d保持不變，計算不同內徑d對應的應變ε，得到應變ε相對于內徑d的變化曲線A；取變量ξ＝d^-2/3，得到應變ε相對于變量ξ的線性曲線B，通過最小二乘法擬合得到曲線B的方程I；

(4)采用步驟(2)的方法，使彈性體的內徑d保持不變，計算不同厚度內徑比h/d對應的應變ε，得到應變ε相對于厚度內徑比h/d的變化曲線C；取變量得到應變ε相對于變量ζ的線性曲線D，通過最小二乘法擬合得到曲線D的方程II；

(5)利用方程I和方程II確定一個平面，平面的方程為ε＝aξ+bζ+c，其中a、b、c為通過方程I和方程II求得的系數；通過平面方程得到任何內徑d與厚度內徑比h/d對應的應變ε；

(6)在步驟(5)得到的平面上找到滿足應變ε要求和強度要求的最小內徑d_min和與最小內徑d_min對應的厚度內徑比h/d_min，將d_min和h/d_min圓整后，作為彈性體的設計參數。