加载面曲率对柔性压磁材料薄片力学性能的影响

作     者：尹益辉 吴菊英 王沪毅 高洋 YIN YiHui WU JuYing WANG FuYi GAO Yang

作者机构：中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621900 

出 版 物：《机械强度》 (Journal of Mechanical Strength)

年 卷 期：2016年第38卷第5期

页      面：1016-1020页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中国工程物理研究院重点学科项目"计算固体力学" 中国工程物理研究院科学技术发展基金重点项目(2010A0301014)资助~~ 

主　　题：接触界面曲率 柔性压磁敏感材料 力学特性 传感器敏感元 柱面形接触界面压力传感器 

摘      要：在曲率较大的柱形或球形凸、凹接触界面之间的压力测量过程中,一般会将测试前呈平直薄片的柔性传感器敏感元压至与被测表面面型一致,这样就会因敏感元自身面型变化而引入测量误差。这是这类接触界面压力测量传感器研制中必须关注的问题。针对这一背景,以圆柱形接触界面为例,采用作者以前建立的含柔性泡沫元件组合结构的近似数值分析方法,建立凸圆柱面-柔性压磁材料薄片-凹圆柱面的有限元模型,通过数值模拟和相应实验,得到了不同曲率圆柱面加载下柔性压磁敏感材料薄片所受轴向压缩应力与轴向压缩应变之间的关系。结果表明,加载面曲率越小,应力-应变曲线的近似线性段的斜率就越大,在加载面曲率半径大于20 mm时,其影响基本可以忽略。该结果对于将柔性压磁敏感材料薄片作为敏感元开发大曲率柱形或球形接触界面之间的压力测量传感器具有理论指导意义。