基于有限元方法的摩阻传感器结构设计分析

摩擦阻力是物体在流体中运动时受到总阻力的重要组成部分。由于理论分析的复杂性和实际流场的多样性,摩擦阻力的直接测量技术在理论验证和工业设计等领域起到关键作用。介绍一种面向应变式摩阻传感器弹性体的设计,通过分析平行梁结构摩阻传感器的工作原理,确定传感器孔径、平行梁间距、连接梁厚度是影响性能的主要参数;基于正交实验设计法选取三类参数的代表性组合,采用有限元仿真对贴片区的应变分布情况进行数值计算;通过定义应变区系数和应变-变形比等参数以协调互相矛盾的优化目标,分析各因素对传感器性能的影响,最终确认最优参数组合。