光纖陀螺振動(dòng)特性研究.pdf

1、光纖陀螺目前已成為慣性技術(shù)領(lǐng)域的新型主流儀表，其原理、工藝及關(guān)鍵技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)電式儀表有很大的差別，具有高可靠、長(zhǎng)壽命、快速啟動(dòng)、大動(dòng)態(tài)范圍等一系列優(yōu)點(diǎn)。國外已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用化階段，而國內(nèi)仍處于工程化、實(shí)用化研究階段，尤其是因?yàn)槠涿舾械氖沁\(yùn)動(dòng)量，工作環(huán)境的劇烈變化，要求陀螺保證在各種環(huán)境下可以正常工作，因此振動(dòng)特性是光纖陀螺工程化和實(shí)用化的重要指標(biāo)。 本文首先對(duì)光纖陀螺振動(dòng)的方式及試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，得出光纖陀螺在一般工作情況下做受迫

2、隨機(jī)振動(dòng)，是一種非確定性振動(dòng)。并根據(jù)ANSYS有限元理論，對(duì)光纖陀螺機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析方法進(jìn)行建模與分析。 其次，分別針對(duì)機(jī)械振動(dòng)理論以及機(jī)械振動(dòng)對(duì)光纖陀螺的敏感部件——光纖環(huán)的附加調(diào)制效應(yīng)進(jìn)行研究。經(jīng)研究得出，若光纖環(huán)纏繞對(duì)稱性不好，則振動(dòng)將會(huì)產(chǎn)生非互易性誤差，并且當(dāng)陀螺受到的擾動(dòng)為變頻振動(dòng)時(shí)，將對(duì)光強(qiáng)信號(hào)產(chǎn)生調(diào)制，這兩種情況都將嚴(yán)重影響陀螺輸出精度。并且通過光纖環(huán)的纏繞技術(shù)、固膠封裝工藝等手段來增強(qiáng)光纖環(huán)線圈的堅(jiān)固性和對(duì)稱性，從

3、而減小振動(dòng)對(duì)光纖環(huán)的調(diào)制。 最后，振動(dòng)條件下機(jī)械諧振是導(dǎo)致陀螺漂移變大從而影響陀螺穩(wěn)定平臺(tái)漂移的重要因素。進(jìn)而對(duì)光纖陀螺的機(jī)械結(jié)構(gòu)及封裝形式提出設(shè)計(jì)方案，從決定機(jī)械結(jié)構(gòu)的各個(gè)參數(shù)出發(fā)，根據(jù)振動(dòng)理論和有限元理論，利用ANSYS有限元軟件對(duì)各種結(jié)構(gòu)做了大量的模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，并把各種結(jié)構(gòu)下的振動(dòng)性能進(jìn)行對(duì)比，得到了合理的機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)整體的諧振頻率，使其遠(yuǎn)大于檢測(cè)帶寬，減少了機(jī)械振動(dòng)對(duì)陀螺影響，為今后各種應(yīng)用環(huán)境下陀螺結(jié)構(gòu)的