车载柔性电子传感器多层结构膜力学建模开题报告
2020-04-13 13:41:12
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1选题研究背景、目的和意义
柔性传感器具有柔弹性特性,能贴附于不规则或者刚性物体表面、也能贴附于人体皮肤,在机器人、手持式消费电子产品、显示器、医疗健康监测设备等领域的应用越来越广泛[1]。柔性传感器被认为是非常有前景的智能应用组件,其成本低、柔软度高、透明性好、制作工艺简单、生物相容性好、传感系统多样性等特点使得其未来的发展前景相当可观[2]。然而如何提高传感器灵敏度受到越来越多的关注,但采用大面积、简单、低成本的方式制作出高灵敏度的弹性传感器仍是一大挑战。
本世纪初,为满足安全舒适驾驶体验的要求以及车辆减排的要求,“智能轮胎”的概念已经出现。因此,轮胎行业和轮胎研究越来越重视可以通过“智能轮胎”测量的物理量。在“智能轮胎”检测到的这些物理量中,轮胎表面和道路之间的摩擦力是轮胎行为的最重要物理量之一,并且对于车辆模拟,车辆的可操纵性和安全性起着重要作用的驾驶体验[3]。最初,采用箔式应变传感器来测量轮胎的应变。然而,与轮胎橡胶相比,箔式应变传感器具有更高的刚度,因此它将不可避免地对轮胎的传感表面的应变行为产生显着影响,不能准确可靠地测量应变。传感器的刚度仍然是轮胎应变传感中的主要问题,本文的目的是探索一种简单、低成本且大面积制备的新型应变传感器,选择合适的薄膜材料,与轮胎橡胶相比具有足够低的刚度,并进行建模、仿真分析。期望设计出的柔性传感器刚度低,伸长率高,可以稳定可靠地测量轮胎中的应变,而且不会对传感产生任何影响。
2. 研究的基本内容与方案
2.1选题研究内容
本文通过车用轮胎应变传感器来研究新型柔性复合材料,了解车载柔性电子传感器应用背景与需求,学习柔性电子卷绕传送工艺原理、发展过程及工艺要求,找出符合刚度低、延展性高等特点的柔性应变传感器。研究了柔性传感器的制作过程和结构特点,学习实验中所用到的工艺方法、柔性处理以及器件的包裹处理等过程。根据车载柔性电子传感器多层结构叠层要求,开展单层、多层膜应力分析,研究柔性传感器在承压变形过程中,传感器的敏感性根据应力分析和力学建模,仿真分析各参数影响规律,从而分析柔性传感器的几个重要性能指标:灵敏度、器件性能、响应恢复特性。
2.2论文技术路线
3. 研究计划与安排
1(7 学期第20周) 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书(相关参数)、校内资料收集
2(8 学期第1周) 方案构思(通过阅读文献明确论文目的:研究汽车轮胎测量用柔性传感器)、文献检索(柔性传感器;汽车)、完成开题报告
3~4(8学期第2-3周) 外文翻译、资料再收集(汽车轮胎测量用传感器使用现状)
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 邵琳. 柔性薄膜卷绕输送系统中张力控制的研究与应用[d]. 硕士学位论文,华中科技大学,2012.
[2] 徐立萍,王娣. 卷绕系统中收放卷的张力控制方法[j]. 设备电器,2011,1:45~48.
[3] valenzuela m.a,bentley j.m, lorenz r.d.sensorless tension control in papermachines. ieee transactions on industry applications,2003,2(39):294~304.