[发明专利]一种基于结构参数优化的传感器耐振动可靠性提升方法

摘要

一种基于结构参数优化的传感器耐振动可靠性提升方法，它涉及一种传感器耐振动可靠性提升方法，具体涉及一种基于结构参数优化的传感器耐振动可靠性提升方法。本发明为了解决现有传感器耐振动能力较差的问题。本发明的具体步骤为：确定传感器发生的失效和产生薄弱环节；采用“参数识别优化”方法确定对该目标影响显著的若干敏感结构参数，并确定每个敏感结构参数的变化方向和变化范围；确定使传感器耐振动可靠性达到理想值的敏感结构参数优化组合区间，并进行检验；根据敏感结构参数的最优组合重新设计、生产传感器。本发明属于传感器优化领域。

主权项

1.一种基于结构参数优化的传感器耐振动可靠性提升方法，所述一种基于结构参数优化的传感器耐振动可靠性提升方法是通过如下步骤实现的：步骤一、确定传感器发生的失效和产生薄弱环节；步骤二、采用“参数识别优化”方法确定对目标影响显著的若干敏感结构参数，并确定每个敏感结构参数的变化方向和变化范围；步骤三、确定使传感器耐振动可靠性达到理想值的敏感结构参数优化组合区间，并进行检验；步骤四、根据敏感结构参数的最优组合重新设计、生产传感器；其特征在于：步骤一中确定传感器发生的失效和产生薄弱环节的具体步骤如下：步骤A、在有预应力的条件下，按照以下方程进行传感器产品的模态分析：公式(1)中，K表示传感器的刚度矩阵，M表示传感器的质量矩阵，S表示传感器的应力刚度矩阵，ω_i表示传感器的固有频率，φ_i表示传感器的模态；步骤B、模态分析时，计算的固有频率覆盖传感器的振动环境载荷，计算传感器内部的梁结构局部阵型及其固有频率；步骤C、选取传感器内部的梁结构为研究对象，按匀质等截面的伯努利‑欧拉梁偏分微方程(2)计算基频：公式(2)中E表示选取的梁结构的弹性模量，I表示选取的梁结构的截面二次极距，ρ表示选取的梁结构的密度，A表示选取的梁结构的横截面积，x表示选取的梁结构的任一截面，y表示选取的梁结构沿y轴方向的位移，t表示时间；步骤D、由公式(1)计算传感器内部的梁结构频率与公式(2)计算的基频相对误差小于1％；步骤E、确定传感器与环境载荷发生谐振的频率和阵型。