測力傳感器的核心性能（如量程、精度、耐久性）很大程度上取決于彈性體材料和結構設計。材料的彈性模量、屈服強度、抗疲勞性及溫度穩定性，直接決定了傳感器的適用場景；而結構設計（如形狀、應力集中區域分布）則影響應力傳遞效率和抗干擾能力。

常用彈性體材料包括鋁合金、合金鋼、鈦合金和鎳基合金。鋁合金（如 6061-T6）具有重量輕、成本低的優勢，適合小量程（<50kN）和常規環境，但抗腐蝕能力較弱，長期在潮濕環境中可能出現氧化導致零點漂移。合金鋼（如 17-4PH）屈服強度高（≥1310MPa），適合大量程（50kN-5000kN）和高剛度要求場景，但其密度大（7.85g/cm3），可能增加運動部件負載。鈦合金（如 TC4）兼具高強度和低密度（4.5g/cm3），且抗腐蝕性能優異，是航空航天和海洋工程的理想選擇，但成本較高（約為鋁合金的 10 倍）。鎳基合金（如 Inconel 718）則在高溫（>500℃）環境中表現出色，常用于發動機推力測量。

結構設計需平衡剛度、抗偏載能力和線性范圍。例如，S 型結構適合小量程拉壓雙向測量，其彎曲變形集中在橫梁部分，可減少軸向偏心影響；輪輻式結構通過八根輻條均勻分布應力，抗偏載能力強（≤1% FS），適合動態稱重；柱式結構剛度高（固有頻率 > 10kHz），但對軸向加載精度要求嚴格，偏心載荷易導致非線性誤差。有限元分析（FEA）在此過程中至關重要，通過模擬不同載荷工況下的應力分布，可優化倒角半徑、過渡區厚度等參數，將最大應力集中降低 30% 以上。

環境因素對材料選擇影響顯著。在化工環境中，氯離子腐蝕會導致鋁合金快速失效，需選用 316L 不銹鋼或哈氏合金（如 Hastelloy C-276），并配合表面聚四氟乙烯涂層（厚度 50-100μm）。在低溫環境（<-40℃）中，普通碳鋼可能發生脆變，需改用耐低溫合金鋼（如 09MnNiDR），其沖擊韌性在 - 70℃時仍≥27J。

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