圆形截面微型扭杆刚度的解析计算

摘要

对于惯性导航仪表中的微型弹性扭杆,其回转母线上的过渡圆角不容忽视,按照材料力学上等截面圆柱扭转理论计算的刚度系数,存在较大的误差。基于变截面圆柱扭转理论,推导了带过渡几何圆角微型扭杆的刚度系数的计算公式,并探讨了圆角的大小对于计算结果的影响。数值计算的结果验证了所推导解析式的正确性和精确性。算例表明:不考虑过渡圆角的影响产生17%的误差,而采用该文给出的公式进行计算产生的误差在0.1%以内。