半球陀螺諧振子的力學(xué)性能及振動特性分析.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、啟動時間短、壽命長等突出優(yōu)點的新型陀螺。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駐波進動效應(yīng)來實現(xiàn)角度和轉(zhuǎn)速測量。目前國內(nèi)對半球陀螺的研究主要集中在機理分析和信號處理上，對于半球諧振子研究較少，而半球諧振子的設(shè)計加工已經(jīng)成為制約我國半球陀螺發(fā)展和應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。因此，本文通過研究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下半球諧振子力學(xué)性能和振動特性的變化，揭示各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對半球諧振子力學(xué)性

2、能和振動特性的影響規(guī)律，為半球諧振子的設(shè)計加工提供理論基礎(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，分析了諧振子各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對整體力學(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)化目標對結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化，得到一組結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果。
　　其次進行模態(tài)分析，得到諧振子各階振型和固