[發明專利]氣壓修正真空膜盒實現壓力-位移特性設計方法

有效

• 申請號: 202110693536.6
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113505473B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 穆強
• 申請（專利權）人: 成都凱天電子股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06F30/15;G06F119/14
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙) 51228
• 代理人: 張鳴潔

1.氣壓修正真空膜盒實現壓力-位移特性設計方法，基于軸尖焊接結構的氣壓修正真空膜盒的彈性敏感元件膜片，所述彈性敏感元件膜片為以圓弧外波加單個梯形波基礎型面的膜片結構，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：通過圓弧外波加單個梯形波基礎型面膜片壓力-位移W特性關系式計算出彈性敏感元件膜片的厚度h，所述膜片壓力-位移W特性關系式為：

其中，E是彈性敏感元件膜片的彈性模量，μ是彈性敏感元件膜片的泊松比，P為真空膜盒的壓力，W為單個彈性敏感元件膜片的位移值，D為彈性敏感元件膜片的工作直徑，K₁為66，K₂為0.0142；

步驟S2：將計算出的彈性敏感元件膜片的厚度h與彈性敏感元件膜片的工作直徑D，和圓弧外波加單個梯形波基礎型面膜片的工作直徑D和厚度h的關系曲線圖進行對比，若位于關系曲線圖允許的最小厚度之上，則計算出的彈性敏感元件膜片的厚度h滿足膜片型面剛度要求；

步驟S3：將彈性敏感元件膜片的工作直徑D和計算出的彈性敏感元件膜片的厚度h的比值D/h，與要求的氣壓修正真空膜盒的工作壓力P，和圓弧外波加單個梯形波型面真空膜盒的彈性敏感元件膜片的壓力P與D/h的關系破壞曲線進行比對，若未落入關系破壞曲線的破壞區內，則設計的圓弧外波加單個梯形波型面膜片滿足膜片強度要求；

步驟S4：由計算出的膜片厚度h和膜片型面參數，根據配套系統給出的真空膜盒的徑向工作空間尺寸，分配設計膜片梯形平中心頂高H2與支座和軸尖的高度，膜片梯形平中心頂高H2大于單個彈性敏感元件膜片的位移值W，膜片梯形平中心頂高H2小于膜片平中心最小直徑對應的高度值。

2.根據權利要求1所述的氣壓修正真空膜盒實現壓力-位移特性設計方法，其特征在于，所述確定彈性敏感元件膜片型面的其余參數為：彈性敏感元件膜片圓弧外波紋R＝0.0593D，；膜片圓弧外波紋高度＝0.0625D；膜片相對波深＝0.0254D；膜片梯形波內跟部直徑＝0.755D；膜片梯形波內跟部直徑＝0.5125D；膜片梯形波頂寬＝0.0217D；膜片梯形波槽底寬＝0.0217D；膜片梯形波夾角＝20°。

3.根據權利要求1所述的氣壓修正真空膜盒實現壓力-位移特性設計方法，其特征在于：所述膜片圓弧外波紋高度包括膜片厚度。

4.根據權利要求1所述的氣壓修正真空膜盒實現壓力-位移特性設計方法，其特征在于：所述單個彈性敏感元件膜片的位移值W為真空膜盒位移值的四分之一。

5.根據權利要求1所述的氣壓修正真空膜盒實現壓力-位移特性設計方法，其特征在于：計算出的膜片厚度h不滿足步驟S2的膜片型面剛度要求或不滿足步驟S3的膜片強度要求時，重新計算選定膜片厚度h。