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文檔簡介
1、光纖陀螺是一種新型慣性器件,具有諸多其他傳統(tǒng)陀螺所不具備的優(yōu)勢。光纖環(huán)圈是光纖陀螺的核心敏感元件,它質量的好壞、性能的高低直接決定著光纖陀螺的精度。目前國內的各個高校與研究所的科研工作者正逐漸的重視對光纖環(huán)圈的研究,從光纖環(huán)圈的繞制方式、溫度特性、振動特性以及骨架等方面,已取得很大進步,但相對國外而言仍處于落后狀態(tài)。本文從溫度特性角度著手,針對光纖環(huán)圈幾何參數(shù)與膠黏劑的物理參數(shù),對光纖環(huán)圈模型進行有限元分析,對比分析優(yōu)化光纖環(huán)圈參數(shù),提
2、高溫度特性。
本文的主要研究內容如下:
1、介紹了光纖陀螺的基本工作原理和兩種工作方式——開環(huán)與閉環(huán),分析了光纖陀螺中對溫度敏感的光學器件的溫度特性,提出光纖環(huán)圈受溫度影響最為顯著,是本文的主要研究對象。
2、建立了光纖環(huán)圈致光纖陀螺輸出誤差的數(shù)學模型,此模型主要包括兩個方面:有溫度梯度引起的角速率誤差與熱應力引起的角速率誤差。針對光纖環(huán)圈中膠黏劑的存在在光纖陀螺的工作中因溫度變化而產生的應力會對光纖本身的
3、熱應力產生影響進行了定性的分析,膠黏劑對光纖陀螺的輸出誤差存在一定的影響。為針對光纖環(huán)圈的有限元分析奠定了理論基礎。
3、建立了光纖環(huán)圈的幾何模型與溫度場模型;分析了耦合熱,應力耦合場理論,以及瞬態(tài)溫度場與瞬態(tài)應力場之間的相互作用與相互影響,并在此分析的基礎上建立了光纖環(huán)圈熱-應力耦合場模型,制定了耦合場的有限元求解方法。
4、對在使用與未使用膠黏劑處理的兩種情況下的四極繞法的光纖環(huán)圈模型進行熱-應力耦合仿真計算,驗
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