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作品名称：一种三维力传感器设计
学校名称：安徽理工大学
参赛队伍：1926
参赛学生：王玉龙张迪彭江涛
指导老师：靳华伟张淼

详细说明

由于不同矿井和不同煤层的煤炭性质都有所不同，且煤炭在截割过程中的破碎是随机的，因此采煤机在截割过程中所受的力也不同。准确的测量截割力，可以获得截齿在截割煤炭过程中的大量信息，从而为深入研究煤炭截割机理、定量评价煤炭截割特性、合理选择和使用采煤机和截齿等提供重要依据。为了准确的掌握采煤机在截割过程中的受力信息，我们需要设计一种测量量程满足实际使用要求的力传感器。

目前，研究较为广泛的有三垂直筋结构的三维力传感器、双环形三维力传感器、盒式结构三维力传感器、双头形三维力传感器、八垂直筋结构的三维力传感器等，这些研究对三维力传感器的发展起到了至关重要的作用。

但是，这些三维力传感器普遍存在着横向效应、轴向测量灵敏度低、容易产生组合变形等问题，针对这种现状我们有必要研究设计一种新的三维力传感器来解决这些问题。

研究内容：

弹性体结构的优化设计、传感器的静动态性能研究、传感器的机械加工、应变片布置和组桥、传感器的标定、传感器的解耦。

设计内容：

传感器的结构设计（包括弹性主体、连接件、防护罩）、弹性体的优化设计（包括正交实验设计、有限元分析）、传感器的静动态有限元分析、传感器的加工制造。