方形石英晶体膜片的力学分析(2)

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4 课题解答 23

4.1 模型建立 23

4.1.1 坐标系选取 23

4.1.2 边界条件 24

4.1.3 其他条件 24

4.2 挠度函数设定 25

4.3 矩形板各物理分量 25

4.4 利用Mathematica计算 26

4.5 薄板厚度对挠度的影响 28

4.6 应力分布 29

4.6.1 沿轴上表面的应力分布 29

4.6.2 沿轴下表面的应力分布 30

4.6.3 沿轴上表面的应力分布 32

4.6.4 沿轴下表面的应力分布 33

结论 35

致谢 36

参考文献 37

1 引言

1.1 工程背景

改革开放30余年来，国民的人均收入越来越高，可支配财产的数量也相应的升高。由于人们日常的生活、工作、休闲、娱乐的需要，汽车在现代人的生活中所扮演的角色越来越重要。既然汽车对我们如此的重要，我们当然希望它可以持久耐用并且在此基础上更加的舒适、安全。这不仅需要汽车驾驶员娴熟的驾驶技巧、过硬的心理素质和丰富的驾驶经验，更需要汽车本身各个零部件的功能、强度的稳定。轮胎作为汽车最主要的部件之一，其功能的稳定更是重中之重。

影响轮胎功能、寿命的参数有很多，除了工作环境的温度、湿度、阳光辐射等外在因素，其自身的各项指标也非常重要，其中，胎压就是非常重要的一项：如果胎压过高，在长时间的行驶过程中，或者是在高速行驶中轧到坚硬的石子，亦或是被阳光长时间照射，都有爆胎的可能性，这会对车内人员的生命安全造成非常巨大的威胁；如果太要过小，不仅让汽车的耗油速度增高，而且会影响到舒适感。所以我们要尽量每时每刻都掌握胎压。

1.2 胎压监测系统

1.2.1 胎压监测系统分类

胎压监测系统分为两种：一、间接式胎压监测系统，是通过轮胎的转速差来判断轮胎是否异常；二、直接式胎压监测系统，通过在轮胎里面加装四个胎压监测传感器，在汽车静止或者行驶过程中对轮胎气压和温度进行实时自动监测，并对轮胎高压、低压、高温进行及时报警。

1.2.2 发展前景

胎压监测系统(TPMS)已经成为中国汽车电子产业的研发热点，在今后的五年里全球预计会有7亿1百万只轮胎需要安装胎压监测传感器。美国法律要求从2007年8月起在美国销售的所有乘用车和轻型卡车必须安装胎压监测系统，欧洲也颁布了相应的法规。中国是汽车消费大国，相信不久将来政府也会制定类似法规。TPMS的需求使一个新兴产业正在兴起。

而像Corvette、BMW、Infiniti、volvo、chevrdlet、尼桑nissanl、奥迪AUDI、凯迪拉克、大众VOLKAWAGEN、起亚KIA、斯巴鲁SUBARU、五十铃ISUZU、马自达MAZDA、福特FORD、保时捷PORSCHE、现代HYUNDAI、萨博SAAB、别克BUICK、丰田TOYOTA、路虎LANDROVER、雷萨克斯LEXUS等等这些公司的轿车上均采用的是英国SCHRADER胎压监测系统TPMS，是在四只轮子上装上胎压传感器，直接感测轮胎压力，而且还能监测到轮胎的温度。这种方式要高级敏感得多。论文网