[发明专利]气压修正真空膜盒实现压力-位移特性设计方法

权利要求书

1.气压修正真空膜盒实现压力-位移特性设计方法，基于轴尖焊接结构的气压修正真空膜盒的弹性敏感元件膜片，所述弹性敏感元件膜片为以圆弧外波加单个梯形波基础型面的膜片结构，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：通过圆弧外波加单个梯形波基础型面膜片压力-位移W特性关系式计算出弹性敏感元件膜片的厚度h，所述膜片压力-位移W特性关系式为：

其中，E是弹性敏感元件膜片的弹性模量，μ是弹性敏感元件膜片的泊松比，P为真空膜盒的压力，W为单个弹性敏感元件膜片的位移值，D为弹性敏感元件膜片的工作直径，K₁为66，K₂为0.0142；

步骤S2：将计算出的弹性敏感元件膜片的厚度h与弹性敏感元件膜片的工作直径D，和圆弧外波加单个梯形波基础型面膜片的工作直径D和厚度h的关系曲线图进行对比，若位于关系曲线图允许的最小厚度之上，则计算出的弹性敏感元件膜片的厚度h满足膜片型面刚度要求；

步骤S3：将弹性敏感元件膜片的工作直径D和计算出的弹性敏感元件膜片的厚度h的比值D/h，与要求的气压修正真空膜盒的工作压力P，和圆弧外波加单个梯形波型面真空膜盒的弹性敏感元件膜片的压力P与D/h的关系破坏曲线进行比对，若未落入关系破坏曲线的破坏区内，则设计的圆弧外波加单个梯形波型面膜片满足膜片强度要求；

步骤S4：由计算出的膜片厚度h和膜片型面参数，根据配套系统给出的真空膜盒的径向工作空间尺寸，分配设计膜片梯形平中心顶高H2与支座和轴尖的高度，膜片梯形平中心顶高H2大于单个弹性敏感元件膜片的位移值W，膜片梯形平中心顶高H2小于膜片平中心最小直径对应的高度值。

2.根据权利要求1所述的气压修正真空膜盒实现压力-位移特性设计方法，其特征在于，所述确定弹性敏感元件膜片型面的其余参数为：弹性敏感元件膜片圆弧外波纹R＝0.0593D，；膜片圆弧外波纹高度＝0.0625D；膜片相对波深＝0.0254D；膜片梯形波内跟部直径＝0.755D；膜片梯形波内跟部直径＝0.5125D；膜片梯形波顶宽＝0.0217D；膜片梯形波槽底宽＝0.0217D；膜片梯形波夹角＝20°。

3.根据权利要求1所述的气压修正真空膜盒实现压力-位移特性设计方法，其特征在于：所述膜片圆弧外波纹高度包括膜片厚度。

4.根据权利要求1所述的气压修正真空膜盒实现压力-位移特性设计方法，其特征在于：所述单个弹性敏感元件膜片的位移值W为真空膜盒位移值的四分之一。

5.根据权利要求1所述的气压修正真空膜盒实现压力-位移特性设计方法，其特征在于：计算出的膜片厚度h不满足步骤S2的膜片型面刚度要求或不满足步骤S3的膜片强度要求时，重新计算选定膜片厚度h。