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题名硅微阵列陀螺仪的模态分析与实验
被引量：4
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作者
张印强
刘琴
周中鑫
季奇波
李丽娟
杨波
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机构
南京工业大学电气工程与控制科学学院
东南大学仪器科学与工程学院
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第4期488-494,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61571156)
航空科学基金资助项目(20150869005)
2017年江苏省高校优秀中青年教师和校长境外研修计划
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文摘
考虑四质量硅微阵列陀螺仪的模态定阶,采用模态分析法和能量法建立模态分析模型,研究了驱动和检测模态的固有频率和振型。首先,利用集总参数模型和拉格朗日方程建立系统运动方程,分析了无阻尼振动的谐振频率和模态;其次,基于能量法推导了驱动梁和检测梁的等效刚度,得到模态分析的理论模型公式,并利用有限元仿真对理论模型进行了验证;最后,对实验样机进行了模态测试。实验结果表明:驱动模态理论分析结果与仿真结果的最大误差为2.4%,检测模态的最大误差为3.9%;样机测试实验中各模态振型与理论分析结果基本一致。与传统的依赖于经验和繁琐仿真迭代的陀螺仪结构设计不同,模态分析理论模型可减少迭代次数,加快设计进程,为陀螺仪的设计优化提供理论指导。
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关键词
硅微阵列陀螺仪
模态定阶
能量法
模态分析法
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Keywords
silicon micro-gyroscope array
determination of the modal order
energy theorem
modal analysis method
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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