高精度加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、加速度計(jì)是測(cè)量載體慣性加速度的儀器，也是旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)重力梯度儀（GGI）的主要部件。目前，國(guó)產(chǎn)加速度計(jì)的測(cè)量精度都在2×105g左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足GGI的需要。并且，通常情況下所使用的加速度計(jì)標(biāo)度因子都是固定的或者只能靜態(tài)調(diào)整，而GGI要求加速度計(jì)的標(biāo)度因子動(dòng)態(tài)可調(diào)。所以設(shè)計(jì)一個(gè)高精度、標(biāo)度因子可調(diào)的加速度計(jì)對(duì)于重力梯度儀系統(tǒng)的研制具有重要意義。 本文詳細(xì)論述了一種用于旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)重力梯度儀的石英撓性擺式加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和仿真

2、分析。在分析石英撓性擺式加速度計(jì)工作原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)撓性擺式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行了一系列的仿真，給出了其性能特點(diǎn)。本文根據(jù)有限元分析原理和ANSYS軟件，對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行了力學(xué)分析和磁場(chǎng)分析，主要工作如下： 建立了加速度計(jì)整體式石英擺片的有限元分析模型，對(duì)模型進(jìn)行了有限元靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，獲得了擺片的整體受力狀況，計(jì)算出石英擺片的最大撓度。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析，確定了該模型的各階固有頻率和模態(tài)振型。 建立了加速

3、度計(jì)的磁場(chǎng)模型，進(jìn)行了磁場(chǎng)分析。通過(guò)加速度計(jì)的二維電磁場(chǎng)分析，獲得了其磁力線分布、磁通密度分布、磁通矢量分布等信息，并從結(jié)果中提取了工作氣隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度的值。 根據(jù)旋轉(zhuǎn)加速度計(jì)重力梯度儀的工作原理，對(duì)該儀器用的加速度計(jì)進(jìn)行了標(biāo)度因子連續(xù)可調(diào)研究，通過(guò)給加速度計(jì)磁鋼周圍增加附加載流線圈，微調(diào)加速度計(jì)工作氣隙的磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)加速度計(jì)標(biāo)度因子動(dòng)態(tài)可調(diào)。 本論文對(duì)加速度計(jì)靜力學(xué)分析、動(dòng)力學(xué)分析以及電磁場(chǎng)分析的計(jì)算結(jié)果，提高了加速