半球陀螺諧振子的力學(xué)性能及振動(dòng)特性分析.pdf

1、半球諧振陀螺是一種具有高精度、高可靠性、抗沖擊、不需預(yù)熱、啟動(dòng)時(shí)間短、壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)的新型陀螺。半球諧振子是半球諧振陀螺的核心元件，半球陀螺利用其徑向振動(dòng)駐波進(jìn)動(dòng)效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)角度和轉(zhuǎn)速測(cè)量。目前國(guó)內(nèi)對(duì)半球陀螺的研究主要集中在機(jī)理分析和信號(hào)處理上，對(duì)于半球諧振子研究較少，而半球諧振子的設(shè)計(jì)加工已經(jīng)成為制約我國(guó)半球陀螺發(fā)展和應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。因此，本文通過(guò)研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下半球諧振子力學(xué)性能和振動(dòng)特性的變化，揭示各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)半球諧振子力學(xué)性

2、能和振動(dòng)特性的影響規(guī)律，為半球諧振子的設(shè)計(jì)加工提供理論基礎(chǔ)和參數(shù)依據(jù)。
　　本文基于有限元軟件ANSYS建立了半球諧振子的三維模型，分析了諧振子各個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)整體力學(xué)性能，即內(nèi)部最大拉伸應(yīng)力及最大壓縮應(yīng)力的影響規(guī)律，提取了它們影響變化的趨勢(shì)曲線，分析了有殘余壓應(yīng)力情況下諧振子的應(yīng)力分布。在滿足力學(xué)性能要求的前提下，以重量最輕為優(yōu)化目標(biāo)對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到一組結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果。
　　其次進(jìn)行模態(tài)分析，得到諧振子各階振型和固