[发明专利]应用非线性弹性模量材料的复合应力传感器的检测方法

权利要求书

1.一种应用非线性弹性模量材料的复合应力传感器的检测方法，其特征在于，应用非线性弹性模量材料的复合应力传感器包括：悬臂梁和应变片；

所述悬臂梁一端固定另一端自由，所述悬臂梁采用非线性弹性模量材料制成；

所述应变片贴设于所述悬臂梁外表面，沿所述悬臂梁轴向的所述悬臂梁外表面上距所述悬臂梁固定端不同距离处设置至少两组平行于悬臂梁轴向的所述应变片，不同组的所述应变片之间距离为1-2厘米，所述悬臂梁外表面还设置有与所述悬臂梁轴向夹角为45°的所述应变片；

在所述悬臂梁的自由端受到外力发生位移时，根据所述应变片检测到的应力，能够结合预先线性拟合和依据力学特性构建的力学模型确定所述自由端的位移量；

所述悬臂梁采用具有非线性弹性模量特性的高弹性低阻尼的柔性体结构，所述悬臂梁为柱状或管状结构；

针对所述复合应力传感器的检测方法包括：

控制向悬臂梁的自由端施加给定作用力，根据所述悬臂梁所受的应力值与所述悬臂梁上贴设应变片检测到的应变值，利用线性拟合将所述应变值与所述应力值之间的非线性关系进行线性拟合，以构建应力-应变模型；

根据非线性弹性模量材料的力学特性，构建所述应变片的应力值与所述给定作用力之间关系的应力-作用力模型，构建所述悬臂梁自由端位移值与所述给定作用力之间关系的位移-作用力模型；

在所述悬臂梁自由端受到外力作用产生位移时，根据所述应变片检测到的应变值以及所述应力-应变模型，计算得到所述悬臂梁自由端所受到的复合应力值；

根据所述复合应力值以及所述应力-作用力模型，计算得到所述悬臂梁自由端所受到的复合作用力；

根据所述复合作用力以及所述位移-作用力模型，计算得到所述悬臂梁自由端发生的位移。

2.根据权利要求1所述的应用非线性弹性模量材料的复合应力传感器的检测方法，其特征在于，沿所述悬臂梁轴向的所述悬臂梁外表面上距所述悬臂梁固定端不同距离处设置至少两组平行于悬臂梁轴向的所述应变片，不同组的所述应变片之间距离为1-2厘米。

3.根据权利要求2所述的应用非线性弹性模量材料的复合应力传感器的检测方法，其特征在于，所述悬臂梁外表面还设置有与所述悬臂梁轴向夹角为45°的所述应变片。