装配因素对光电加速度计偏值的影响研究

发布时间：2017-12-05 17:34

  本文关键词：装配因素对光电加速度计偏值的影响研究

  更多相关文章： 光电加速度计 装配误差 胶层固化 温度滞环

【摘要】：光电加速度计是一种新型加速度计,被广泛应用于航空、航海等军事领域。加速度计工作在温度变化范围大的环境中,导致其性能稳定性差。该型号加速度计零件大多采用胶粘剂连接而成,胶的性能和点胶不准确造成的装配误差直接影响加速度计的精度。摆组件由多个零件装配而成,各零件材料的参数不匹配会对加速度计的性能产生影响。本文基于对光电加速度计偏值的误差分析,研究了摆组件的装配因素对加速度计偏值的影响。根据光电加速度计的结构特点并结合其工作原理,建立了加速度计的系统框图,推导了光电加速度计的数学模型。通过分析摆性KB、干扰力矩△M和干扰光通量△φ对静态偏值的影响,确定影响静态偏值的主要因素是胶粘剂的固化温度和由于点胶不准确造成的摆组件装配误差。推导了偏值的温度稳定性公式,针对在光电加速度计工作过程中出现的滞环现象,分析出影响温度滞环的主要因素是温度变化速率和摆组件各零件材料的参数不匹配。光电加速度计的零件大多采用胶粘剂连接而成,而胶粘剂需要固化后才具有粘结强度。通过分析环氧树脂胶的固化过程,确定了胶层的固化温度。采用有限元方法分析了胶层的固化温度与加速度计静态偏值的关系,得出固化温度越高胶层的热应力越大从而导致加速度计的静态偏值越大的结论,提出通过减小胶层应力来降低静态偏值的方法。研究了人工点胶时由于难以控制胶量和位置而造成的三种摆组件装配误差,通过分析这三种误差对加速度计静态偏值的影响,得到了挠性杆关节面共面误差对加速度计静态偏值影响最大的结论,根据结论并结合生产工艺提出了新的装配精度要求。外界的温度变化会使加速度计偏值产生滞环,导致加速度计无法准确补偿。通过建立光电加速度计的温度传导模型,采用ANSYS中的热固耦合模块,分析了温度变化速率对滞环的影响规律,得到了外界温度变化完全传递到加速度计内部所需的最短时间,提出了减轻外界温度变化对加速度计影响的措施。针对摆组件中三种材料的参数不匹配情况采用单因素控制变量法对其进行了研究,通过对比分析了密ρ、导热系数五、比热容cp和热膨胀系数α各自的不匹配对温度滞环的影响,为减小加速度计的温度滞环奠定了基础。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH824.4

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