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《机械抖动激光陀螺的随机振动响应分析_于旭东》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第15卷第11期光学精密工程Vol.15No.112007年11月OpticsandPrecisionEngineeringNov.2007文章编号1004-924X(2007)11-1760-07机械抖动激光陀螺的随机振动响应分析于旭东,龙兴武,汤建勋(国防科技大学光电科学与工程学院,湖南长沙410073)摘要:对机抖激光陀螺进行了随机振动响应分析,以考察其承受动力学环境的能力。介绍了基础激励下结构随机振动响应的分析方法,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的有限元模型并进行了模态分析,与试验结果对
2、比表明,计算误差<7%,验证了模型的合理性和精确性。对机抖激光陀螺的轴向和横向随机振动激励进行了有限元计算,对轴向激励下随机振动的试验结果和有限元分析结果进行了对比,通过分析对结构加速度响应的功率谱密度等统计量,研究了随机振动试验中机抖激光陀螺结构的随机响应,指出了现有结构设计的薄弱环节,提出了改进意见,为机抖激光陀螺的研发和设计提供了参考依据。关键词:激光陀螺;随机振动;有限元分析;模态分析中图分类号:V241.558;U666.1文献标识码:ARandomvibrationanalysisofmechani
3、callyditheredringlasergyroscopeYUXu-dong,LONGXing-wu,TANGJian-xun(CollegeofPhoto-electricScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:InordertoresearchtheperformanceofmechanicallyditheredRingLaserGyroscope(RLG)aga
4、instthedynamicenvironment,therandomvibrationanalysisispresented.Theanalysismethodofstructuralrandomvibrationresponsebythebaseexcitationisdescribed.ThefiniteelementmodelofmechanicallyditheredRLGisestablishedanditsmodalanalysisisperformedbythefiniteelementsoft
5、wareANSYS.Ithasbeenprovedbytheexperimentsthatthemodelisreasonableandaccurate,andthecalculateerrorislessthan7%.TheresponsesonaxialandtransversalrandomvibrationsofmechanicallyditheredRLGareanalyzedwiththefiniteelementmodelandtheexperimentsandanaly-sisresultsar
6、ecompared.ByanalyzingthePowerSpectrumDensity(PSD)ofaccelerationresponse,therandomvibrationcharacteristicofmechanicallyditheredRLGisassessed.Byanalyzingtheweak-nessofthepresentstructure,ananti-vibrationsuggestionisputforward,whichisusefultoimprovethestructure
7、designandreformforthefurtherdevelopmentofRLG.Keywords:ringlasergyroscope;randomvibration;finiteelementanalysis;modalanalysis收稿日期:2007-05-31;修订日期:2007-08-20.基金项目:国防科技预研基金资助项目(No.51309050301)第11期于旭东,等:机械抖动激光陀螺的随机振动响应分析1761uf=us+ud,(2)1引言其中伪静态位移可由消去方程(1)左侧的前两组,
8、忽略¨us,﹒us并用us代替uf得:-1激光陀螺具有结构简单、体积小、重量轻、精us=-KffKfrur,(3)度高等优点,是捷联惯导系统的理想器件,已大量将方程(2)、(3)代入方程(1)并忽略阻尼的影响,成功地运用于航空、航天、航海以及地面定位与定可以得到:向等领域[1-2]。但是,许多应用场合尤其是军事领-1Mf¨ud+Cff﹒ud+Kffud≈F-(-MffKffKfr+Mf