半球陀螺儀諧振子振動特性及其結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、半球諧振陀螺儀是一種高精度、高可靠、長壽命的新型固態(tài)陀螺儀，它是利用半球殼唇緣的徑向振動駐波進(jìn)動效應(yīng)來感測基座旋轉(zhuǎn)的一種新型振動陀螺。與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺和光學(xué)陀螺相比，半球諧振陀螺具有如下優(yōu)勢：結(jié)構(gòu)上無高速轉(zhuǎn)子、無活動部件；不需預(yù)熱，啟動時(shí)間短；信號頻帶寬，漂移噪聲低；能承受大的機(jī)動過載；抗核輻射，可經(jīng)受短時(shí)間電源中斷的影響；體積小，重量輕，功耗低，壽命長等。而半球諧振陀螺儀中的半球諧振子是其最重要的部件之一，諧振子的振動特性直接決定著半

2、球陀螺儀的精度性能。 本文針對半球諧振陀螺儀的主要部件半球諧振子的固有振動和波動振動做了解析、半解析和軟件仿真三種方法的研究。首先將半球諧振陀螺儀的半球諧振子簡化為封閉端固定，開口端自由且激振力沿球殼環(huán)向移動的力學(xué)模型。根據(jù)彈性薄殼理論，從自由振動入手，求得球殼振動的固有頻率和振型。并在此基礎(chǔ)之上推導(dǎo)諧振子的運(yùn)動方程。利用Ansvs軟件對半球諧振子進(jìn)行模態(tài)分析，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)結(jié)果給出半球諧振子結(jié)構(gòu)尺寸的合理設(shè)計(jì)參數(shù)。最后，推導(dǎo)適