杯形陀螺压电片粘结胶层对谐振子振动特性的影响规律研究.pdf

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1、第24卷第9期传感技术学报Vo1．24No．9CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep．20112011年9月ResearchonAdhensiveLayerandItsEfects0nVibtationCharacteristicsofResonatorandPZTofCuppedGyroZHUBingjie，0Yi，WU，CHENZhihua，1．CollegeofMechanicalEngineering&Automation，NationalUniversityofDefensetechnology，Ch

2、angsha410073，China．1I＼2．WuhanOrdnanceC．0．Academy，Wuhan430075，China，IAbstract：Focusedonthebondingofthepiezoelectricceramicofthecuppedgyro，weestablishedafiniteelementmodelofbase—layer-piezoelectriclaminatefilm，themodelwassimulatedandanalyzedbyAnsys，andtheanalysiswastestedbyexper

3、iments．TheQ-factor，outputgainandfrequencyofcleavageofresonatorwhichwereeffectedbythethicknessofadhesivelayer，materialpropertiesanddefectsinadhesivelayerweredetailedlyanalyzed．Itisshownthattheadhesivelayerhaslittleeffectontheresonator~equency，butgreateffectontheresonatorvibrati

4、oncharacteristics．Reducingthethicknessoftheadhesivelayer，enhancingthehardnessoftheadhesivelayerunderacertainrangeofelasticmoduluscanimprovetheresonatorvibrationcharacteristics，atthesametime，wehaveexploredhowtoimprovetheshearresistanceoftheadhesivelayer．Theresearehworkprovidesr

5、eferencetoimprovetheperformanceofthecuppedgyro．Keywords：gyro；resonator；finiteelementmodel；adhesivelayer；vibrationcharacteristicsEEACC：7630；2575doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．09．004杯形陀螺压电片粘结胶层对谐振子振动特性的影响规律研究木朱炳杰，陶溢，吴宇列，陈志华／1．国防科学技术大学机电工程及自动化学院，长沙410073；、＼2．武汉军械士官学校，武汉430075／

6、摘要：针对杯形陀螺上压电陶瓷的粘胶问题，本文建立了基底一胶层一压电片层压板有限元模型，通过Ansys软件对模型进行仿真和分析，并对分析结果进行实验验证。重点研究了粘胶层厚度、材料特性、以及胶层中有缺陷等因素对谐振子的Q值、输出增益、频率裂解的影响。结果表明：粘胶层对谐振子的谐振频率影响不大，减小胶层厚度、保证胶层弹性模量在一定的范围尽量提高胶层硬度有利于提高谐振子振动特性，并在提高粘胶层抗剪切力方面进行了探索。研究结果为进一步提高杯型陀螺性能提供了参考。关键词：陀螺；谐振子；有限元模型；粘胶层；振动特性中图分类号：TH162+．1文献标识码：A文章

7、编号：1004—1699(2011)09—1248—05杯形陀螺是利用哥氏效应工作的振动惯性器系列高性能低成本的杯形波动陀螺J。在这些研件，利用杯形结构中弹性波的惯性效应实现角运动究中，虽然已经对杯形陀螺理论和制造技术进行了测量，不仅具有固体波动陀螺特有的精度高、能耗不少的研究，但是在粘接胶层方面的研究还不够深小、准备时间短、工作温度范围大、抗辐射能力强、抗入，其影响规律还不是很清楚。事实上，粘胶层是影冲击振动好、使用寿命长等优点¨。而且杯形谐振响陀螺性能的关键因素之一，主要影响杯形陀螺驱子的加工相对简单，激励和检测电极在同一平面内，动与检测。因此

8、，研究粘胶层与样机性能的关系，对陀螺制造难度显著降低，发展和应用前景极为提高陀螺性能具有十分重要的意义。广阔。本文通过有限