弹载微惯性测量单元减振系统的设计与优化

发布时间：2017-05-18 19:10

  本文关键词：弹载微惯性测量单元减振系统的设计与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：微惯性测量单元(Miniature Inertial Measurement Unit, MIMU)具有体积小、可靠性高、适合大批量生产等特点,其应用领域越来越广泛。由于MIMU在工作过程中受到振动冲击的影响时,其测量精度会下降,因此在其应用于弹药制导等领域时,需要为其进行减振。本文对弹载MIMU减振系统的设计和优化开展了相应的研究工作,论文主要研究内容如下：(1)减振系统的总体方案设计。根据待减振MIMU的性能要求及设计指标,明确设计任务；根据设计指标,结合减振理论确定减振系统的固有频率和阻尼比；分析不同减振器布置模式的耦合特性,并在ADAMS软件中进行动力学仿真。(2)减振器的设计。主要包括：MIMU支架设计；减振器橡胶材料的选取；减振器形状设计；减振器刚度优化；减振器硬度确定；减振器外壳的模态分析。(3)对减振系统的仿真分析。仿真分析主要包括模态仿真分析,谐响应仿真分析以及瞬态动力仿真分析。(4)对减振系统的实验验证。对设计完成的MIMU减振系统进行扫频、随机振动以及冲击实验,实验表明减振系统的各项参数与理论设计基本吻合,能够有效减小线振动对陀螺仪的影响,并且在冲击过程中能够保证MIMU正常工作。
【关键词】：微惯性测量单元 减振系统 优化设计 有限元仿真 橡胶减振器
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB535.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-16
• 1.1 研究意义7
• 1.2 MIMU减振系统的研究现状7-15
• 1.2.1 IMU振动特性的研究7-9
• 1.2.2 安装支架设计的研究9-10
• 1.2.3 减振器结构形式的研究10-14
• 1.2.4 振动系统有限元仿真的研究14-15
• 1.3 本文主要内容15-16
• 2 减振系统总体方案设计16-31
• 2.1 设计任务确定16-17
• 2.1.1 待减振MIMU简介16
• 2.1.2 指标要求16-17
• 2.1.3 设计任务17
• 2.2 减振系统参数确定17-22
• 2.3 减振器布置方式的选择22-30
• 2.3.1 解耦原理22-23
• 2.3.2 不同布置方式的耦合情况23-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 减振器设计31-51
• 3.1 MIMU支架设计31-37
• 3.1.1 MIMU支架31-32
• 3.1.2 MIMU系统质心位置调整32-33
• 3.1.3 MIMU系统调整前后能量分布的对比33-36
• 3.1.4 MIMU系统模态分析36-37
• 3.2 减振器的选型37
• 3.3 减振器橡胶材料选取37-38
• 3.4 减振器形状设计38-39
• 3.5 减振器刚度优化39-48
• 3.5.1 ANSYS优化模块介绍39-40
• 3.5.2 减振器刚度优化40-48
• 3.6 减振器硬度确定48
• 3.7 外壳模态分析48-49
• 3.8 本章小结49-51
• 4 减振系统仿真分析51-59
• 4.1 ANSYS动力学分析简介51
• 4.2 模态仿真分析51-54
• 4.3 谐响应仿真分析54-55
• 4.4 瞬态动力仿真分析55-58
• 4.5 本章小结58-59
• 5 实验及结果分析59-67
• 5.1 扫频实验59-61
• 5.2 随机振动实验61-64
• 5.3 冲击实验64-66
• 5.4 本章小结66-67
• 6 总结与展望67-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 附录73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 童炜;侯之超;;关于动力总成悬置系统模态能量表达的一个注记[J];汽车工程;2013年03期

2 郑建华,王基;俄制减振器的发展现状[J];船海工程;2005年01期

3 姜洪源,敖宏瑞,夏宇宏,王树国,吕克法,吕岩;金属橡胶成型工艺研究及其应用[J];机械工艺师;2001年08期

4 李俊峰;刘进江;唐献林;;激光陀螺捷联惯性组合的系统结构抗振控制[J];中国惯性技术学报;2006年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 曾文;惯性平台结构与精密转位系统的动态设计[D];重庆大学;2002年

2 魏建仓;机抖激光陀螺及捷联惯导系统振动误差研究[D];国防科学技术大学;2006年

3 张程;导弹仪器舱安装支架优化及减振性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

  本文关键词：弹载微惯性测量单元减振系统的设计与优化，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：376901