仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.传感器技术及应用传感器技术及应用仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.第第1 1讲：绪讲：绪 论论 第第2 2讲：传感器的输入输出特性讲：传感器的输入输出特性 第第3 3讲：传感器敏感结构的力学特性讲：传感器敏感结构的力学特性 第第4 4讲：几种典型的模拟式传感器讲：几种典型的模拟式传感器 第第5 5讲：谐振式传感器讲：谐振式传感器 第第6 6讲：发展中的传感器新技术讲：发展中的传感器新技术 第第7 7讲：总讲：总 结结课 程 内 容仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.3.1 概 述3.2 3.2 弹性敏感元件的基本特性弹性敏感元件的基本特性3.3 基本弹性敏感元件的力学特性3.4 弹性敏感元件的材料第第3 3讲：基本弹性敏感元件的力学特性讲：基本弹性敏感元件的力学特性仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.3.2.1 3.2.1 刚度与柔度刚度与柔度 3.2.2 3.2.2 弹性滞后弹性滞后 3.2.3 3.2.3 弹性后效与蠕变弹性后效与蠕变 3.2.4 3.2.4 弹性材料的机械品质因数弹性材料的机械品质因数 3.2.5 3.2.5 位移描述位移描述 3.2.6 3.2.6 应变描述应变描述 3.2.7 应力描述 3.2.8 广义虎克定律 3.2.9 固有谐振频率 3.2.10 弹性元件的热特性3.2 弹性敏感元件的基本特性仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(直角坐标系)力平衡3.2.7 3.2.7 应力描述应力描述仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(平面极坐标系)力平衡3.2.7 3.2.7 应力描述应力描述仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(直角坐标系 边界条件)3.2.7 3.2.7 应力描述应力描述仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.胡克16351703，1678年弹性定律发表在他的 讲演集态势的恢复(针对典型弹性体)科西1822年引入“应力”“应变”及G.格林的改进后才具有现代形式 3.2.8 3.2.8 广义胡克定律广义胡克定律(Robert Hooke)仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.牛顿牛顿万有引力的思考万有引力的思考3.2.8 3.2.8 广义胡克定律广义胡克定律仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.3.2.8 3.2.8 广义胡克定律广义胡克定律仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(平面应力问题)3.2.8 3.2.8 广义胡克定律广义胡克定律仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(一维应力问题)3.2.8 3.2.8 广义胡克定律广义胡克定律仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.3.2.9 3.2.9 固有谐振频率固有谐振频率仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.1 2 3 4 3.2.10 3.2.10 弹性元件的热特性弹性元件的热特性仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.弹性敏感元件的边界条件 固支：位移与转角为零 简支：位移与转矩为零 自由：转矩与剪力为零 重要补充 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.弹性敏感元件的边界条件 固支：位移与转角为零 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.弹性敏感元件的边界条件 简支：位移与转矩为零 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.弹性敏感元件的边界条件 自由：转矩与剪力为零 仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.3.1 概 述3.2 弹性敏感元件的基本特性3.3 3.3 基本弹性敏感元件的力学特性基本弹性敏感元件的力学特性3.4 弹性敏感元件的材料第第3 3讲：基本弹性敏感元件的力学特性讲：基本弹性敏感元件的力学特性仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.3.3.1 弹性柱体 3.3.2 弹性弦丝的固有振动 3.3.3 悬臂梁 3.3.4 双端固支梁 3.3.5 周边固支圆平膜片 3.3.6 周边固支矩形平膜片 3.3.7 周边固支波纹膜片 3.3.8 E形圆膜片3.3.9 薄壁圆柱壳体3.3 基本弹性敏感元件的力学特性仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.1. 受压缩(拉伸)的圆柱体(1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论A3.3.1 3.3.1 弹性柱体弹性柱体仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.1. 受压缩(拉伸)的圆柱体(1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论(续)A3.3.1 3.3.1 弹性柱体弹性柱体仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.2.受扭转的圆柱体(1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论A周边固支扭矩 M3.3.1 3.3.1 弹性柱体弹性柱体仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.2.受扭转的圆柱体 (1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论( (续续) )A周边固支扭矩 M3.3.1 3.3.1 弹性柱体弹性柱体仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.拉伸柱体的振动特性 一端固支，一端自由扭转3.3.1 3.3.1 弹性柱体弹性柱体仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论3.3.2 3.3.2 弹性弦丝的固有振动弹性弦丝的固有振动仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.1.等截面情况(1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论3.3.3 3.3.3 悬臂梁悬臂梁仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.1.等截面情况 (1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论( (续续) )3.3.3 3.3.3 悬臂梁悬臂梁仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.2.变截面情况(等强度) (1) 几何描述 (2) 边界条件 (3) 受力状态 (4) 基本结论3.3.3 3.3.3 悬臂梁悬臂梁仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论3.3.4 3.3.4 弹双端固支梁弹双端固支梁仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(1) 几何描述(2) 边界条件(3) 受力状态(4) 基本结论3.3.5 3.3.5 周边固支圆平膜片周边固支圆平膜片仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(4) 基本结论( (续续) )3.3.5 3.3.5 周边固支圆平膜片周边固支圆平膜片仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.(4) 基本结论( (续续) )3.3.5 3.3.5 周边固支圆平膜片周边固支圆平膜片仪器科学与光电工程学院仪器科学与光电工程学院 School of Instru. Sci. & Opto-electro. Eng.