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阐述材料力学应变测试系统关键技术

收藏本文 2024-02-29 点赞:6386 浏览:21698 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本课题以高校教育革新材料力学应变实验为背景,研制出了电子式静动态力学综合实验系统。本测试系统由材料力学实验台和应变测试仪两部分组成,材料力学实验台集合梁弯曲、弯扭、拉压杆、动态梁和冲击杆等装置为一体,构成综合实验设备。测试系统以虚拟仪器技术为基础,包括采集应变信号的应变测试仪和以计算机为基础的软面板。本论文主要阐述以下几方面的不足:(1)在介绍应变电测技术、虚拟仪器、虚拟实验技术的基础上,对系统总体案例进行探讨,浅析了系统性能指标、工作状态、采样对策、信息流,对应变仪硬件各模块进行设计。(2)对软件设计要求、涉及的关键技术:电桥自动平衡、实时数据采集、数据通信等进行探讨,在LabVIEW软件平台下对初始化模块、参数设置、数据采集、处理显示、数据保存回读等模块进行设计,实现对载荷、应变信号的采集、处理、实时显示等功能。(3)在真实实验基础上对虚拟实验的设计技术和实现进行探讨,结合LabVIEW和Flash软件进行虚拟仿真实验设计。(4)完成材料力学实验系统标定实验以及静动态应变实验,对测试结果进行浅析并计算误差。根据误差论述对测试系统的系统误差和随机误差进行浅析,提出消除误差的策略。论文结尾列举了整个系统的优缺点,为以后测试仪器的开发提供参考。关键词:材料力学论文应变测试论文LabVIEW论文虚拟实验论文误差论文

    摘要4-5

    Abstract5-10

    1 绪论10-18

    1.1 课题探讨背景10-11

    1.2 应变电测技术11-12

    1.2.1 应变测试进展历程11-12

    1.2.2 应变仪探讨近况12

    1.3 虚拟仪器介绍12-15

    1.3.1 虚拟仪器特点12-13

    1.3.2 虚拟仪器组成13-14

    1.3.3 虚拟仪器开发环境14

    1.3.4 虚拟仪器运用与应变测试14-15

    1.4 虚拟实验概述15-16

    1.4.1 虚拟实验室定义15

    1.4.2 虚拟实验分类15-16

    1.4.3 虚拟实验室的近况16

    1.5 论文主要工作16-18

    2 应变测试基本论述及策略18-25

    2.1 应变测试技术18-23

    2.1.1 应变测量原理18-20

    2.1.2 测量电桥20-21

    2.1.3 电阻应变仪特点及分类21-22

    2.1.4 应力测量22-23

    2.2 现代测试技术23-25

    2.2.1 虚拟仪器中数据采集23-24

    2.2.2 虚拟式应变测试仪的开发24-25

    3 应变测试系统硬件平台25-37

    3.1 应变测试系统构成25-26

    3.2 测试系统性能指标26

    3.3 状态浅析与采样对策26-28

    3.4 测试系统信息流28-29

    3.5 硬件电路29-37

    3.5.1 电源管理模块30-31

    3.5.2 电桥自平衡31-32

    3.5.3 调理电路32-33

    3.5.4 数字电路33-37

    4 软件设计37-61

    4.1 设计要求37-39

    4.2 关键技术39-42

    4.2.1 LabVIEW 软件技术39-40

    4.2.2 电桥自动调平衡40-41

    4.2.3 数据通信41-42

    4.3 软件总体案例设计42-47

    4.3.1 软件程序架构浅析42-45

    4.3.2 软件功能划分45-47

    4.4 功能模块实现47-59

    4.4.1 初始化模块47

    4.4.2 参数设置模块47-49

    4.4.3 USB 通信模块49-51

    4.4.4 电路调平衡模块51-52

    4.4.5 数据采集模块52-55

    4.4.6 数据处理显示模块55-56

    4.4.7 数据存储和回读模块56-59

    4.5 软件可靠性59-61

    5 虚拟仿真实验61-68

    5.1 设计要求61-62

    5.2 开发工具选择62-63

    5.3 虚拟实验制作关键技术63-65

    5.4 虚拟实验的实现和演示65-67

    5.5 虚拟实验网络发布67-68

    6 应变测量实验及误差浅析68-81

    6.1 标定实验68-69

    6.2 静态应变测试实验69-71

    6.3 动态应变测试实验71-74

    6.4 应变实验误差浅析74-81

    6.4.1 误差论述74-76

    6.4.2 实验系统误差76-77

    6.4.3 实验随机误差77-81

    7 结论81-83

    7.1 全文总结81

    7.2 本论文主要革新点81-82

    7.3 工作不足之处82

    7.4 前景展望82-83

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