مطالعه عملکرد یک حسگر نیرو/گشتاور شش مولفه ای نوع ستونی از سه منظر نظری، شبیه سازی و تجربی

حسگرهای نیرو/گشتاور چندمولفه ای کرنش سنج دار، برای اندازه گیری همزمان نیروها و گشتاورهای استاتیکی و دینامیکی شامل سه مولفه ی نیرو و سه مولفه ی گشتاور در دستگاه مختصات دکارتی یک سیستم استفاده میشوند. در این تحقیق، یک حسگر نیرو/گشتاور شش مولفه ای نوع ستونی، با سطح مقطع دایروی توخالی معرفی شده است. به منظور جداسازی الکتریکی مولفه های بار اعمالی بر آن و بر پایه ی مبانی نظری، الگوهایی خاصی برای نصب کرنش سنج ها ارائه شده که بررسی صحت این الگوها با شیبه سازی المان محدود در نرم افزار آباکوس انجام گرفته است. در ادامه بارگذاری های مختلفی به یک نمونه ی ساخته شده از این حسگر اعمال شده و کرنش های تجربی اندازه گیری شده است. نتایج نشان می دهد که نه تنها اندازه ی واقعی درایه های قطر اصلی ماتریس کالیبراسیون، انحراف هایی نسبت به اندازهی نظری آنها دارد بلکه؛ این ماتریس لزوما قطری نیست. درصد انحراف کرنش های شبیه سازی از نظری در همه پل ها زیر 3/0% در تمام شرایط بارگذاری بدست آمده است. همچنین کمترین و بیشترین درصد انحراف کرنش های تجربی از نظری در بیشینه بار مجاز هر محور، به ترتیب مربوط به نیروی برشی PX و ممان خمشی mx بوده که برابر 1/62% و 8/12% می باشد.