石英谐振半球壳的动力分析与频差修正

发布时间：2022-02-25 05:41

　　由于轴对称的原因,理想半球壳的弯曲共振模态会形成具有相同频率的双简并模态。当有质量密度瑕疵时,此双简并模态的频率会出现分歧,损坏量测精度。通过哈密顿原理、Niordson薄壳理论和球壳中心轴面不可伸长的瑞利（Rayleigh）位移近似解公式可以推导出理想与瑕疵两状态下半球壳的动力学方程,并以该两模态的振幅为变数。理想半球壳的简并模态的轴可以为任意方向,并且可以证明瑕疵半球壳的共振模态轴不为任意方向,而是通过单一瑕疵点。理论的正解可得到特征频率（即两分歧的共振模态频率）与特征向量（两共振模态的方向）的显式公式。在消除频差时,通过在高频特征向量与半球壳开口端的相交点来以激光蚀刻一定深度的密度较大的铝金属共晶熔入修正质量,其不会改变特征向量的方向,并且理论分析得到蚀刻深度与瑕疵量的显式公式。 

【文章来源】：广西大学学报(自然科学版). 2020,45(05)北大核心

【文章页数】：14 页

【文章目录】：
0 引言
1 自由谐振理想半球壳
    1.1 Niordson薄壳理论
    1.2 瑞利位移近似解
    1.3 以哈密顿原理推导运动方程式
2 自由谐振密度瑕疵半球壳
    2.1 密度瑕疵定义:
    2.2 单点质量瑕疵运动方程式
    2.3 单点质量瑕疵对频率裂解与共振模态方位的影响
    2.4 理论与仿真对比分析
        2.4.1 固定单点质量瑕疵分析
        2.4.2 仿真分析
3 半球谐振子频差的修正
    3.1 含补加质量的瑕疵半球壳的运动方程式
    3.2 修正位置
    3.3 数值验证
        3.3.1 单瑕疵修正理论数值分析
        3.3.2 多瑕疵修正理论数值分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
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[2]半球谐振陀螺仪频率裂解及固有刚性轴的测试方法[J]. 李巍,金鑫,任顺清.  传感技术学报. 2016(03)
[3]基于优化半球陀螺谐振子性能的工艺技术[J]. 杨勇,胡晓东,谭文跃,方针,冉宇,余波.  压电与声光. 2014(02)
[4]谐振子密度偏差引起的频率裂解的分析[J]. 任顺清,赵洪波.  哈尔滨工业大学学报. 2012(03)
[5]半球谐振子密度分布不均匀对输出精度的影响[J]. 任顺清,赵洪波.  中国惯性技术学报. 2011(03)
[6]几种新型陀螺简介[J]. 何传五.  航天控制. 2001(02)
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本文编号：3643801