基于响应面法的应变测量精度因子的分析与优化

作者：韩晓宇,谢贻东,陈彬,等. 日期：2024-09-26/span> 浏览：263 查看PDF文档

基于响应面法的应变测量精度因子的分析与优化*
韩晓宇1,谢贻东1*,陈彬2,兰宗泽1,陈志刚1

(1.北京建筑大学 机电与车辆工程学院,北京 100044;
2.北京市建设机械与材料质量监督检验站有限公司,北京 100044)


摘要:应变计是诊断结构杆件健康状态的重要传感器,不同应变计其测量精度不同,为研究应变计达到更高测量精度所要求的条件,对应变计敏感栅结构参数及所处的环境温度进行了优化分析。首先,采用有限元计算方法分析了敏感栅栅丝长度、栅丝长宽比以及温度对测量精度的影响;然后,利用designexpert建立了测量精度的响应面模型,并利用评价函数法对响应面模型进行了优化,得到了最优的参数组合;最后,通过格构式杆件的拉压试验进行了优化验证。研究结果表明:敏感栅长宽比存在中间最优值;测量精度不随敏感栅长度的增加而提高;25℃是较佳的测量环境温度;利用评价函数法对响应面模型优化得到了最优参数组合,即L=4mm,H=2mm,T=25℃,通过试验验证了优化后的参数组合较优化前使应变计的测量精度有了明显的提高,较优化前提高了3.760%。对建立的应变计测量精度响应面进行优化,可明显降低所研究因子的叠加效应对应变计造成的测量误差,该研究方法为应变计的设计与选择提供了有效依据。

关键词:应变计;敏感栅;测量精度;designexpert;响应面分析法;评价函数法

中图分类号:TH87;TH70;TP212文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)09-1704-11

本文引用格式:

韩晓宇,谢贻东,陈彬,等.基于响应面法的应变测量精度因子的分析与优化［J］.机电工程,2024,41(9):1704-1714.

HAN Xiaoyu, XIE Yidong, CHEN Bin, et al. Analysis and optimization of strain measurement accuracy factor based on response surface method［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(9):1704-1714.