| Авторы |
Мусаев Руслан Шабанович, кандидат технических наук, главный конструктор, Научно-исследовательский институт
физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), polim@mail.ru
Трофимов Алексей Анатольевич, доктор технических наук, заместитель начальника УНЦ-37, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), umc37@mail.ru
Бастрыгин Кирилл Игоревич, начальник лаборатории конструкторского бюро, Научно-исследовательский институт
физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), nik2@niifi.ru
Ефимов Павел Николаевич, начальник лаборатории конструкторского бюро, Научно-исследовательский институт
физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), info@niifi.ru
Шуртин Андрей Эдуардович, инженер-регулировщик, Научно-исследовательский институт физических измерений
(Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), shurikandrey@yandex.ru
Тугускин Александр Андреевич, инженер-регулировщик, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), mr.marcel@rambler.ru
|
| Аннотация |
Актуальность и цели. Имитационное моделирование является неотъемлемой частью процесса разработки всех датчиков, работающих в жестких условиях эксплуатации. Методы имитационного моделирования позволяют получать необходимую информацию о процессах, протекающих в датчиках на предварительном дорогостоящем этапе макетирования, не прибегая к натурным испытаниям. Целью представленного имитационного моделирования является определение влияния воздействия внешних факторов на работоспособность высокотемпературного пьезоэлектрического датчика давления, разработку которого проводит АО «НИИФИ», для подтверждения правильности выбранных конструктивных решений.
Материалы и методы. В качестве метода исследования использовалось имитационное моделирование, при котором изучаемый объект (датчик) заменяется его моделью, с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этом объекте. В эксперименте применялось специализированное программное обеспечение Solidworks, позволяющее избежать дорогостоящих и длительных циклов «проектирование–изготовление–испытания».
Результаты. В результате моделирования влияния внешних факторов на работоспособность датчика определены максимальные напряжения, возникающие при воздействии статических давлений на мембрану датчика; максимальные напряжения при воздействии синусоидальной вибрации и механического удара; построены эпюры распределения температурных полей при воздействии температуры 3000 оС в течение 6 с.
Выводы. Заложенные конструктивные решения датчика быстропеременных давлений обеспечивают стойкость датчика к влияющим величинам, температуре, статическому давлению, высоким уровням вибрационных и ударных нагрузок.
|
| Список литературы |
1. Богуш, М. В. Проектирование пьезоэлектрических датчиков на основе пространственных электротермоупругих моделей / М. В. Богуш. – М. : Техносфера, 2014. – 316 с.
2. Мусаев, Р. Ш. Имитационное моделирование чувствительного элемента тензорезистивного датчика абсолютного давления / Р. Ш. Мусаев, А. А. Трофимов, М. А. Фролов // Измерения. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2012. – № 2. – С. 51–55.
3. Фролов, М. А. Имитационное моделирование чувствительного элемента датчика давления струнного типа / М. А. Фролов, Р. Ш. Мусаев, А. А. Трофимов // Датчики и системы. – 2014. – № 7. – С. 22–25.
4. Имитационное моделирование пьезоэлектрического датчика давления / К. И. Бастрыгин, А. А. Трофимов, А. С. Баранов, А. А. Громова, П. Н. Ефимов // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2017. – № 1 (19). – С. 20–28.
5. Алямовский, А. А. Инженерные расчеты в SolidWorks Simulation / А. А. Алямовский. – М. : ДМК Пресс, 2010. – 464 с.
6. Керамические материалы / под ред. Г. Н. Масленниковой. – М. : Стройиздат, 1991. – 320 с.
|
