摘要 | 第1-5页 |
Abstract | 第5-10页 |
符号与含义 | 第10-13页 |
第一章 绪论 | 第13-30页 |
1.1 课题来源及意义 | 第13-14页 |
1.2 压电效应研究的历史与现状 | 第14-23页 |
1.3 扭矩传感器研究的历史与现状 | 第23-29页 |
1.4 本论文的主要研究内容 | 第29-30页 |
第二章 压电效应的理论基础 | 第30-44页 |
2.1 压电效应的晶体物理学基础 | 第30-32页 |
2.1.1 晶体及其点阵结构 | 第30页 |
2.1.2 晶体对称性及对称元素 | 第30-31页 |
2.1.3 晶体学点群 | 第31-32页 |
2.1.4 晶体宏观物理性质与晶体对称性 | 第32页 |
2.2 压电理论 | 第32-38页 |
2.2.1 压电效应的起源 | 第32-35页 |
2.2.2 广义压电方程式 | 第35-36页 |
2.2.3 压电效应与晶体的对称性 | 第36-38页 |
2.3 压电效应的热力学基础 | 第38-43页 |
2.4 本章小结 | 第43-44页 |
第三章 压电石英晶片扭转效应中的各向异性弹性理论 | 第44-60页 |
3.1 各向异性弹性力学基本方程 | 第44-48页 |
3.1.1 应力状态理论 | 第44-45页 |
3.1.2 应变状态理论 | 第45-46页 |
3.1.3 弹性力学本构关系 | 第46-47页 |
3.1.4 静力学唯一性定理 | 第47-48页 |
3.2 各向异性弹性力学平面问题基本方程 | 第48-51页 |
3.3 各向异性弹性体的空间扭转问题 | 第51-59页 |
3.3.1 各向异性弹性体空间扭转问题基本方程 | 第51-55页 |
3.3.2 各向异性弹性体空间扭转问题的边界条件 | 第55-57页 |
3.3.3 各向异性弹性体空间扭转问题的解法 | 第57-59页 |
3.4 本章小结 | 第59-60页 |
第四章 压电石英晶片扭转效应中的极化电场分析 | 第60-70页 |
4.1 自由空间的电磁场定律 | 第60-62页 |
4.1.1 自由空间的积分电磁场定律 | 第60-61页 |
4.1.2 自由空间的微分电磁场定律 | 第61页 |
4.1.3 场定律整体含义 | 第61-62页 |
4.1.4 电磁场边界条件 | 第62页 |
4.2 静电场的标量位 | 第62-63页 |
4.2.1 静电场标量位的引入 | 第63页 |
4.2.2 标量位的微分方程 | 第63页 |
4.3 有物质存在时宏观场定律 | 第63-66页 |
4.3.1 极化强度的概念 | 第64页 |
4.3.2 极化电荷密度 | 第64-66页 |
4.4 各向异性介质宏观场定律 | 第66-69页 |
4.4.1 各向异性电介质的一般特性 | 第66页 |
4.4.2 各向异性介质麦克斯韦方程组 | 第66-67页 |
4.4.3 各向异性介质中标势满足的方程 | 第67-68页 |
4.4.4 各向异性介质中标势所满足的边界条件 | 第68-69页 |
4.5 本章小结 | 第69-70页 |
第五章 压电石英晶片扭转效应的研究 | 第70-94页 |
5.1 石英的物理结晶学 | 第70-74页 |
5.1.1 石英的晶体结构 | 第70-71页 |
5.1.2 石英的压电机理 | 第71-74页 |
5.1.3 石英晶体的几何切型 | 第74页 |
5.2 弹性柔度系数与压电系数的坐标变换 | 第74-78页 |
5.2.1 应力张量和应变张量的坐标变换 | 第75-76页 |
5.2.2 弹性顺度系数的坐标变换 | 第76-77页 |
5.2.3 压电系数的坐标变换 | 第77-78页 |
5.3 圆形石英晶片扭转效应的研究 | 第78-87页 |
5.3.1 扭转应力计算 | 第78-81页 |
5.3.2 束缚电荷密度计算 | 第81-82页 |
5.3.3 扭转极化电场模拟 | 第82-84页 |
5.3.4 石英晶片扭转效应的实验验证 | 第84-87页 |
5.4 扭转电荷灵敏度分布规律的研究 | 第87-89页 |
5.4.1 扭转电荷灵敏度分布规律的理论计算 | 第87-88页 |
5.4.2 扭转电荷灵敏度分布规律的实验测定 | 第88-89页 |
5.5 圆形石英晶片扭转效应的电荷分析法 | 第89-92页 |
5.5.1 晶片数量选择和扭矩测量晶组组成 | 第89-90页 |
5.5.2 实验结果与分析 | 第90-92页 |
5.6 试验误差分析 | 第92-93页 |
5.7 本章小结 | 第93-94页 |
第六章 基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器的设计 | 第94-110页 |
6.1 基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器的结构形式设计 | 第94-96页 |
6.1.1 基于扭转效应的扭矩传感器的扭矩测量晶组方案选择 | 第94-95页 |
6.1.2 基于扭转效应的扭矩传感器的预紧方案选择 | 第95-96页 |
6.2 基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器的材料选择 | 第96-97页 |
6.3 基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器的结构尺寸设计 | 第97-102页 |
6.3.1 基于扭转效应的扭矩传感器的石英晶片尺寸计算 | 第97-98页 |
6.3.2 基于扭转效应的扭矩传感器的晶体盒尺寸计算 | 第98-101页 |
6.3.3 基于扭转效应的扭矩传感器的预紧力与量程计算 | 第101-102页 |
6.4 基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器的动态特性分析与设计 | 第102-107页 |
6.4.1 基于扭转效应的扭矩传感器的等效电路 | 第102-103页 |
6.4.2 基于扭转效应的扭矩传感器的数学模型及频率响应分析 | 第103-107页 |
6.5 基于扭转效应的扭矩传感器的装配 | 第107-109页 |
6.6 本章小结 | 第109-110页 |
第七章 基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器的工程应用 | 第110-124页 |
7.1 基于压电石英晶片扭转效应的扭矩传感器的性能标定 | 第110-114页 |
7.1.1 基于扭转效应的扭矩传感器的静态标定 | 第110-111页 |
7.1.2 基于扭转效应的扭矩传感器的动态标定 | 第111-113页 |
7.1.3 基于扭转效应的扭矩传感器的横向干扰测定 | 第113页 |
7.1.4 基于扭转效应的扭矩传感器与同类扭矩传感器的对比 | 第113-114页 |
7.2 钻削扭矩实验测定与经验公式建立 | 第114-123页 |
7.2.1 实验测量系统 | 第114-115页 |
7.2.2 实验设计 | 第115-116页 |
7.2.3 实验结果与分析 | 第116-118页 |
7.2.4 钻削扭矩的经验公式建立 | 第118-123页 |
7.3 本章小结 | 第123-124页 |
第八章 结论与展望 | 第124-126页 |
8.1 结论 | 第124-125页 |
8.2 进一步工作展望 | 第125-126页 |
参考文献 | 第126-132页 |
创新点摘要 | 第132-133页 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第133-134页 |
致谢 | 第134-135页 |
大连理工大学学位论文版权使用授权书 | 第135页 |