新型捷联式寻北仪旋转机构的研究

摘要

新型捷联式寻北仪旋转机构应用于移动平台，可以为移动平台提供定向基准。考虑到本课题研究的新型捷联式寻北仪旋转机构要在高低温和冲击的特殊环境下使用，而且要安装在机体的有限空间内，所以对旋转机构的结构尺寸以及质量都有严格的限制，结构紧凑、定位准确是两个必须达到的设计要求。考虑到工作过程中系统必须承受巨大的冲击，结构设计要做到质量轻、高强度、高刚度。因此，对旋转机构的动力学响应研究有着重要意义，可以为设计方案改进和工程实施提供理论依据。
　　依据新型捷联式寻北仪的技术指标和工作特点，本文提出一种旋转机构的总体设计方案。使用Pro/E软件建立了三维模型，得到旋转机构的空间尺寸、整体质量等参数。
　　根据常用冲击问题研究方法的适用性，建立旋转机构的力学模型。采用振动理论对模型进行冲击作用下的位移响应分析，得出影响寻北仪冲击响应的因素。通过使用ADMAS仿真，验证了理论分析的正确性，得到了减震器对寻北仪旋转机构响应的影响趋势，为今后寻北仪减震器的设计提供了重要依据。
　　通过使用ANSYS有限元分析软件，对旋转法兰进行模态分析，得出法兰的固有频率和振型。为了精确验证冲击过程法兰材料的动力学响应，对法兰进行了瞬态动力学分析，得出在矩形波和三角波Z方向35g冲击下法兰的动力学响应，并对响应数据进行了比较和分析。

目录

新型捷联式寻北仪旋转机构的研究

THE STUDY OF ROTATION DEVICE OF NEW TYPE STRAP-DOWN NORTH-FINDER

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景、目的和意义

1.2 国内外相关领域研究现状

1.2.1 摆式陀螺寻北仪

1.2.2 单自由度陀螺寻北仪

1.3 惯性导航的基本原理

1.3.1 平台式惯导系统

1.3.2 捷联式惯性系统

1.4 冲击动力学

1.5 主要研究内容

第2章 捷联式寻北仪旋转机构的设计

2.1 引言

2.2 寻北仪旋转机构的建模

2.2.1 旋转机构设计要求

2.2.2 原寻北仪旋转机构方案一分析

2.2.3 原寻北仪机械系统方案二分析

2.2.4 新型寻北仪旋转机构建模方案分析

2.3 锁紧机构设计

2.3.1 锁紧机构方案设计

2.3.2 锁紧机构的夹紧行程分析

2.4 转动范围探测机构设计

2.4.1 转动范围探测机构方案设计

2.4.2 传动参数计算

2.5 本章小结

第3章 旋转机构冲击响应分析及仿真

3.1 引言

3.2 冲击振动的基本概念

3.2.1 旋转机构冲击响应模型的建立

3.2.2 寻北仪冲击响应分析

3.3 寻北仪Z方向冲击响应仿真

3.3.1 仿真参数设定

3.3.2 仿真结果分析

3.3.3 不同阻尼系数仿真

3.4 本章小结

第4章 法兰结构冲击动力学研究

4.1 引言

4.2 法兰有限元分析条件设定

4.2.1 材料设定与网格划分

4.2.2 载荷与约束设定

4.3 法兰模态分析

4.4 法兰瞬态冲击响应分析

4.4.1 矩形波冲击响应分析

4.4.2 三角波冲击响应分析

4.4.3 计算结果对比

4.5 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢