圆柱壳体振动陀螺谐振子的品质因数研究 被引量：6

1

作者 栾清磊 吴宇列 +1 位作者 陶溢 席翔 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1401-1405,共5页

品质因数是衡量陀螺振动特性的重要指标,它决定了陀螺的检测灵敏度。首先从理论上分析了影响圆柱壳体振动陀螺谐振子品质因数的主要因素。然后针对各种因素进行一系列的实验研究,包括谐振子的材料、形状以及尺寸等因素对于陀螺谐振子品... 品质因数是衡量陀螺振动特性的重要指标,它决定了陀螺的检测灵敏度。首先从理论上分析了影响圆柱壳体振动陀螺谐振子品质因数的主要因素。然后针对各种因素进行一系列的实验研究,包括谐振子的材料、形状以及尺寸等因素对于陀螺谐振子品质因数的影响。研究结果表明,谐振子的品质因数在很大程度上决定于谐振子材料、谐振环的形状及外径尺寸。材料的机械品质因数越高,加工而成的谐振子Q值也越高。谐振子的Q值随着谐振环外径和高度的增大而增大,随着谐振环厚度和底部厚度的增大而减小。其中谐振环外径对于谐振子的Q值影响最大。 展开更多

关键词 品质因数 圆柱壳体振动陀螺 谐振子 能量损耗

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基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺振型检测技术 被引量：1

2

作者 王剑秋 吴宇列 张勇猛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1305-1309,共5页

振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声... 振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声场进行高分辨率测量,获得精确的谐振子振动分布情况,建立了谐振子声波测试实验系统,进行了测试实验,并与激光测振仪的测量结果进行比对。实验结果表明,该测试系统具有较高的振型测量精度。这种测试方法成本低,操作简便,测量精度高,可以实现谐振子振型的高精度快速测量,为后续的谐振子修形及陀螺控制提供重要基础。 展开更多

关键词 圆柱壳体振动陀螺谐振子 振型测试 MEMS声传感器 高精度快速测量

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半球谐振陀螺仪谐振子振动特性的有限元分析 被引量：12

3

作者 沈博昌 伊国兴 +2 位作者 任顺清 王常虹 方针 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第6期56-60,共5页

应用 ANSYS 软件对半球谐振陀螺仪谐振子的振动特性进行了有限元分析,建立了Ψ型半球壳谐振子的有限元模型,计算出了谐振子的固有频率及振型。在理论分析的基础之上,提出了对于Ψ型半球壳谐振子的结构设计的合理建议。

关键词 谐振子 球壳 振动特性 固有频率 陀螺仪 有限元模型 振型 有限元分析 结构设计 ANSYS软件

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高灵敏度圆柱壳体振动陀螺的研究 被引量：3

4

作者 周鑫 吴宇列 +3 位作者 陈志华 席翔 肖定邦 陶溢 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1206-1212,共7页

灵敏度是陀螺的重要性能指标,灵敏度的提高可以直接带动精度提高,同时可以拓展陀螺的应用范围。影响圆柱壳体振动陀螺灵敏度的因素很多,本文通过考虑了科里奥利效应(Coriolis effect)的ANSYS谐响应分析,提取产生陀螺效应的圆柱壳体振动... 灵敏度是陀螺的重要性能指标,灵敏度的提高可以直接带动精度提高,同时可以拓展陀螺的应用范围。影响圆柱壳体振动陀螺灵敏度的因素很多,本文通过考虑了科里奥利效应(Coriolis effect)的ANSYS谐响应分析,提取产生陀螺效应的圆柱壳体振动陀螺的输出位移,通过比较不同形状谐振子相同激励条件下的输出位移大小来反映灵敏度的大小。采用这种方法分别研究谐振子的各项参数对于陀螺灵敏度的影响规律,并基于仿真结果设计了高灵敏度的参数优化圆柱壳体振动陀螺谐振子,通过实验验证了该谐振子的高灵敏度。 展开更多

关键词 圆柱壳体振动陀螺 灵敏度 谐响应分析 影响规律 优化

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圆柱壳体振动陀螺的模态交换技术研究 被引量：1

5

作者 管锐 苗桐侨 +2 位作者 吴宇列 肖定邦 张勇猛 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期500-505,共6页

针对圆柱壳体振动陀螺的零偏漂移受温度影响大的问题,提出一种模态交换技术的方法。该方法适用于对称型陀螺,通过驱动轴和检测轴两种单轴工作模态周期性互换,将输出的检测信号进行差分得到陀螺的最终输出。通过对陀螺的动力学模型研究,... 针对圆柱壳体振动陀螺的零偏漂移受温度影响大的问题,提出一种模态交换技术的方法。该方法适用于对称型陀螺,通过驱动轴和检测轴两种单轴工作模态周期性互换,将输出的检测信号进行差分得到陀螺的最终输出。通过对陀螺的动力学模型研究,得出了两种单轴工作模态标度因数相反,零偏漂移变化趋势一致的结论,并通过实验得到了验证。设计了一种基于FPGA数字电路进行了零偏常温和变温试验。结果显示,在常温下,零偏漂移变化趋势是一致的,零偏变化量通过模态交换方式后能够抑制到单轴模态的37.5%;在变温环境中,温度范围为10℃~60℃,在升降温过程中,驱动轴和检测轴的零偏漂移变化趋势也一致,零偏变化量通过模态交换方式后能够抑制到单轴模态的30%,验证了模态交换技术的可行性,提升了温度稳定性。最后分析了没有被完全抑制部分存在电极增益误差和角度误差。 展开更多

关键词 圆柱壳体振动陀螺 性能优化 模态交换 零偏 温度稳定性

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圆柱壳体振动陀螺修调技术进展 被引量：1

6

作者 郑皓宁 路国光 +2 位作者 龙超 孙小燕 胡友旺 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期6-10,共5页

圆柱壳体振动陀螺是一种重要的惯性导航传感器,有精度高、能耗低、耐冲击和寿命长等特点,具有广阔的应用空间。其性能与频率裂解、振型偏移、品质因数有关,它们直接影响陀螺的零偏稳定性。为了提高圆柱壳体振动陀螺的性能,机械修调十分... 圆柱壳体振动陀螺是一种重要的惯性导航传感器,有精度高、能耗低、耐冲击和寿命长等特点,具有广阔的应用空间。其性能与频率裂解、振型偏移、品质因数有关,它们直接影响陀螺的零偏稳定性。为了提高圆柱壳体振动陀螺的性能,机械修调十分必要。本文梳理了圆柱壳体振动陀螺修调的相关理论和近年来国内外有关陀螺修调的方法与装置,提出修调技术在未来可能的发展方向。 展开更多

关键词 圆柱壳体振动陀螺 频率裂解 振型偏移 品质因数 修调技术

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圆柱壳体振动陀螺高精度频率检测方法

7

作者 于亚龙 孙小燕 胡友旺 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第8期140-143,共4页

频率裂解是恒量圆柱壳体振动陀螺性能的关键指标之一,为降低频率裂解带来的影响,需要对陀螺振动频率及其裂解值进行精密检测。检测精度应优于0.01 Hz,故高精度频率检测技术对于圆柱壳体振动陀螺具有重要意义。基于此,针对圆柱壳体振动... 频率裂解是恒量圆柱壳体振动陀螺性能的关键指标之一,为降低频率裂解带来的影响,需要对陀螺振动频率及其裂解值进行精密检测。检测精度应优于0.01 Hz,故高精度频率检测技术对于圆柱壳体振动陀螺具有重要意义。基于此,针对圆柱壳体振动陀螺的频率检测需求,首先,选择了等精度法作为测量原理,其理论相对误差可低至0.0000013%;然后,根据圆柱壳体陀螺的谐振信号设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和单片机的等精度频率测量方法;最后,通过基于C++的微软基础类库(MFC)桌面应用程序对测量数据进行实时处理。实验结果表明:该检测方法得到的频率值约为5007.26 Hz,数据极差小于0.0029 Hz,标准差小于0.000633 Hz,频率裂解值能精确到10^(-3)Hz量级。该频率检测方法可以为高精度的频率修调提供技术支撑。 展开更多

关键词 圆柱壳体振动陀螺 振动频率 等精度法 高精度测量

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水下加肋双层圆柱壳体振动传递特性分析 被引量：10

8

作者 金广文 章林柯 +2 位作者 缪旭弘 贾地 王雪仁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期218-221,共4页

研究水下双层圆柱壳体振动传递特性具有重要的工程意义,尤其对于水下结构噪声快速预报和外壳表面速度场实时重构。以此为出发点,通过双层加肋圆柱壳体模型水下振动试验研究了不同激励条件下内外壳体振动特性;然后建立了水下双层圆柱壳... 研究水下双层圆柱壳体振动传递特性具有重要的工程意义,尤其对于水下结构噪声快速预报和外壳表面速度场实时重构。以此为出发点,通过双层加肋圆柱壳体模型水下振动试验研究了不同激励条件下内外壳体振动特性;然后建立了水下双层圆柱壳体有限元模型,计算分析了壳体在流固耦合条件下的振动路径及特性,找出了不同激励方向、流体耦合方式和内外壳体连接方式等典型因素下内、外壳体间振动传递规律,为速度场重构和水下噪声预报提供了一定的理论指导。 展开更多

关键词 速度场 圆柱壳体 振动传递 流固耦合 振动试验

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加筋圆柱壳体支撑结构振动传递特性试验研究 被引量：11

9

作者 温华兵 左言言 +2 位作者 夏兆旺 申华 李芳 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期785-792,共8页

支撑结构型式和布置位置对加筋圆柱壳体内振动传递特性具有重要影响。文中设计了加筋圆柱壳体试验模型装置,内含壳体支撑结构、平台支撑结构和舱壁支撑结构,开展了加筋圆柱壳体模型的振动模态试验和传递特性试验。以振动传递函数为评价... 支撑结构型式和布置位置对加筋圆柱壳体内振动传递特性具有重要影响。文中设计了加筋圆柱壳体试验模型装置,内含壳体支撑结构、平台支撑结构和舱壁支撑结构,开展了加筋圆柱壳体模型的振动模态试验和传递特性试验。以振动传递函数为评价指标,研究了不同频率下支撑结构至加筋圆柱壳体表面的振动传递特性,得出振动传递特性在低频时很大程度上受到壳体结构振动模态的影响。提出等效振动传递函数概念,分析了支撑结构的型式及布置对加筋圆柱壳体传递特性的影响。试验研究结果有助于控制动力机械设备的中低频振动传递,对加筋圆柱壳体内支撑结构的声学设计具有参考价值。 展开更多

关键词 加筋圆柱壳体 支撑结构 振动传递函数 模态 试验研究

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圆柱壳体振动声辐射效率数值计算分析 被引量：13

10

作者 贺晨 盛美萍 +1 位作者 石焕文 刘志宏 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2006年第4期51-54,共4页

利用有限元、边界元和统计能量分析方法并结合软件对圆柱壳体在流场中受激振动及声辐射效率作了数值计算分析研究。利用ANSYS软件计算壳体的模态及其在流场中受点激励时的振动响应。然后结合SYS-NOISE软件和AUTOSEA软件分别计算壳体在... 利用有限元、边界元和统计能量分析方法并结合软件对圆柱壳体在流场中受激振动及声辐射效率作了数值计算分析研究。利用ANSYS软件计算壳体的模态及其在流场中受点激励时的振动响应。然后结合SYS-NOISE软件和AUTOSEA软件分别计算壳体在流场中声辐射效率在低频段和高频段时的频率响应。从而建立一套圆柱壳体在流场中振动声辐射效率在全频段的数值计算分析方法。 展开更多

关键词 声学 圆柱壳体 振动 声辐射效率 数值计算

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水下加筋圆柱壳体的振动与近场声辐射研究 被引量：13

11

作者 姚熊亮 刘庆杰 +1 位作者 翁强 刘文贺 《中国舰船研究》 2006年第2期13-19,共7页

从实验和理论计算两个方面,对敷有隔声去耦材料的水下加筋圆柱壳体振动和声辐射进行讨论分析。实验分为三种工况:双壳全部敷设、双壳60%敷设和双壳不敷设隔声去耦材料,实验结果数据包括模型的振动加速度和辐射声压。理论计算采用有限元... 从实验和理论计算两个方面,对敷有隔声去耦材料的水下加筋圆柱壳体振动和声辐射进行讨论分析。实验分为三种工况:双壳全部敷设、双壳60%敷设和双壳不敷设隔声去耦材料,实验结果数据包括模型的振动加速度和辐射声压。理论计算采用有限元结合边界元技术计算模型的低频特性,采用统计能量分析计算模型的中高频特性。通过对实验和计算结果的对比分析,证明隔声去耦材料在200Hz以上能明显减小结构振动和降低辐射噪声。另外,还发现有限元结合边界元的计算结果只在700Hz以下与试验结果吻合较好,这说明传统的FEM+BEM和统计能量分析在计算复杂结构声振耦合系统时的适用频率范围是不同的,前者适合低频问题,后者适合中高频问题,它们具有互补性。 展开更多

关键词 水下圆柱壳体 振动和声辐射 模型实验 统计能量分析

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基于速度场重构的双层圆柱壳体振动传递特性试验研究 被引量：4

12

作者 金广文 何琳 姜荣俊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期180-183,共4页

从双层圆柱壳体表面速度场实时重构方法出发,通过带浮筏减振设备的大型双层壳体实验舱段模型振动试验,研究了壳体在变工况水泵、电机和大功率激振机各种典型激励下壳体振动传递路径和传递规律。试验分析结果为指导双层圆柱壳体速度场重... 从双层圆柱壳体表面速度场实时重构方法出发,通过带浮筏减振设备的大型双层壳体实验舱段模型振动试验,研究了壳体在变工况水泵、电机和大功率激振机各种典型激励下壳体振动传递路径和传递规律。试验分析结果为指导双层圆柱壳体速度场重构模型的建立、测点位置的布置以及主要激励源的选择提供一定的理论指导。 展开更多

关键词 速度场 圆柱壳体 振动传递特性 振动试验

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多加筋圆柱壳体振动特性的导纳法研究 被引量：7

13

作者 陈晓利 盛美萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期133-135,157,共4页

弹性多加筋圆柱壳体由于其结构的特点,广泛应用于工程实际,因此对其进行振动研究具有重要的工程价值和应用意义。文章利用薄板和梁的导纳公式推导了多加筋圆柱壳体在任意位置简谐力激励下的弯曲振动响应,并对特定参数的多加筋圆柱壳体... 弹性多加筋圆柱壳体由于其结构的特点,广泛应用于工程实际,因此对其进行振动研究具有重要的工程价值和应用意义。文章利用薄板和梁的导纳公式推导了多加筋圆柱壳体在任意位置简谐力激励下的弯曲振动响应,并对特定参数的多加筋圆柱壳体的振动能量分布进行了数值仿真,结果表明振动能量在加筋处呈现急剧衰减。还对不加筋圆柱壳以及加不同数目筋的圆柱壳的振动响应进行了对比,得到了加筋和加不同数目的筋对结构振动能量分布和传播的影响。 展开更多

关键词 多加筋圆柱壳体 导纳 振动响应 减振

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水下环向双周期加肋圆柱壳体的自由振动 被引量：5

14

作者 陈军明 黄玉盈 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期40-43,共4页

以浸没于水中的弹性环向双周期加肋薄圆柱壳为研究对象 ,考虑介质与结构振动的耦合效应 ,研究流固耦合系统的自由振动。基于Kennard薄壳理论、Helmholtz方程以及壳壁外表面的运动协调条件 ,并借助Dirac δ函数引进肋骨对壳体的作用 ,从... 以浸没于水中的弹性环向双周期加肋薄圆柱壳为研究对象 ,考虑介质与结构振动的耦合效应 ,研究流固耦合系统的自由振动。基于Kennard薄壳理论、Helmholtz方程以及壳壁外表面的运动协调条件 ,并借助Dirac δ函数引进肋骨对壳体的作用 ,从而建立耦合系统的运动方程。通过富氏积分变换、引进算子 ,并利用算子的周期性 ,得到系统的频率方程。采用沿实波数轴搜索求根的方法 ,重点计算了水下无限长环向双周期加肋柱壳的自由传播波频率系数 。 展开更多

关键词 加肋圆柱壳体 自由振动 算子函数 自由传播波 流固耦合 船舶力学 潜艇 Dirac-δ函数 固有频率

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受压带肋圆柱壳体固有振动频率和稳定性计算 被引量：2

15

作者 张振华 朱锡 徐顺棋 《海军工程大学学报》 CAS 2000年第3期35-41,,46,,共8页

论述了丧失舱段总稳定性是潜艇耐压壳体在深潜时的主要破坏模式 .并将振动屈曲理论应用于潜艇耐压壳体稳定性的研究 ,在 Donell公式的基础上 ,导出了带肋圆柱壳体的整体固有振动频率与壳体所受外界水压之间的关系表达式 ,据此解出带肋... 论述了丧失舱段总稳定性是潜艇耐压壳体在深潜时的主要破坏模式 .并将振动屈曲理论应用于潜艇耐压壳体稳定性的研究 ,在 Donell公式的基础上 ,导出了带肋圆柱壳体的整体固有振动频率与壳体所受外界水压之间的关系表达式 ,据此解出带肋圆柱壳体整体失稳的理论压力值 .最后 ,将公式的计算结果、实验结果和有限元法的计算结果进行比较 ,得出几点结论 . 展开更多

关键词 振动屈曲理论 带肋圆柱壳体 固有振动频率

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几种参数对复合材料圆柱壳体振动特性的影响 被引量：3

16

作者 陈强 强宝民 何润生 《中国工程机械学报》 2007年第4期394-398,共5页

以纤维增强复合材料层合壳体结构为研究对象,采用有限元分析软件,对纤维增强复合材料壳体进行了研究,分析边界条件、纤维铺层角度、铺层数目和壳体几何参数对壳体结构振动特性的影响.通过分析发现,不同的边界条件、纤维铺层角度和铺层... 以纤维增强复合材料层合壳体结构为研究对象,采用有限元分析软件,对纤维增强复合材料壳体进行了研究,分析边界条件、纤维铺层角度、铺层数目和壳体几何参数对壳体结构振动特性的影响.通过分析发现,不同的边界条件、纤维铺层角度和铺层数目对壳体的振动特性影响很大;在自由-自由边界条件下,长径比和径厚比的变化对壳体频率影响较小;随着边界条件的变化,长径比和径厚比的变化对壳体频率的影响逐渐增大. 展开更多

关键词 复合材料 圆柱壳体 振动 有限元分析

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基于压电驱动的圆柱壳内振源振动传递控制

17

作者 贺佩韬 王双立 +2 位作者 耿小明 谢溪凌 张志谊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期246-251,共6页

针对圆柱壳内振源振动通过环形支承向壳体传递的问题,提出一种基于压电作动器的主被动支承隔振方案,并通过振源-主被动支承-壳体耦合系统进行振动控制分析。根据Flugge壳理论,采用波传播法建立圆柱壳体振动模型,同时采用有限元方法建立... 针对圆柱壳内振源振动通过环形支承向壳体传递的问题,提出一种基于压电作动器的主被动支承隔振方案,并通过振源-主被动支承-壳体耦合系统进行振动控制分析。根据Flugge壳理论,采用波传播法建立圆柱壳体振动模型,同时采用有限元方法建立振源及主被动支承的振动模型,最终使用子结构频响函数综合获得耦合系统振动模型。基于耦合系统模型和理想控制假设,在频域给出壳体振动可控性,并通过振源-主被动支承-壳体试验系统验证控制的有效性。仿真与试验结果表明,基于压电作动器的主被动隔振方案能显著降低壳体的宽带和线谱振动。 展开更多

关键词 主动控制 压电驱动 振动传递 圆柱壳体

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壳体加速度对硅微角振动陀螺仪性能的影响 被引量：1

18

作者 王寿荣 《传感器技术》 CSCD 1999年第1期13-15,共3页

分析了壳体加速度对硅微角振动陀螺仪性能的影响，导出并分析了不平衡摆性误差和正交不平衡误差。

关键词 硅微机械 微角振动陀螺仪 加速度 壳体 陀螺仪

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船首双层圆柱壳体机械振动噪声信息特征提取研究 被引量：1

19

作者 张保生 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第6X期1-3,共3页

鉴于船首双层圆柱壳体机械振动产生的高维噪声信息结构过于复杂,不适用于直接分析与使用,提出基于盲源信号分离技术与小波分形算法相结合振动噪声信息特征提取方法研究。针对采集到噪声信号源进行混合建模,并构造噪声信息特征分离矩阵;... 鉴于船首双层圆柱壳体机械振动产生的高维噪声信息结构过于复杂,不适用于直接分析与使用,提出基于盲源信号分离技术与小波分形算法相结合振动噪声信息特征提取方法研究。针对采集到噪声信号源进行混合建模,并构造噪声信息特征分离矩阵;基于噪声信号的奇异值分解理论,去除白化处理后的源信号噪声干扰;对输入的降噪信号进行小波分解,得出机械噪声源信号中的细节特征,最后计算各层信号细节成分的方差和分形维数。以带有大型隔振装置的船舶为研究对象,采集双层圆柱壳体机械振动的噪声信息,分析结果表明文中方法去噪效果良好,在2种不同的工况下均能获得较低的误差水平。 展开更多

关键词 双层圆柱壳体 机械振动 盲源信号分离技术 小波分形算法

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应用轴对称壳谐振子作为角速度敏感器的研究

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作者 樊尚春 刘广玉 王振均 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1990年第1期67-75,共9页

轴对称壳谐振子是谐振陀螺中的敏感部件,本文主要研究这种谐振壳体作低速旋转时其动力学特性及谐振频率的变化。所得结论可为研制谐振陀螺提供必要的理论依据。

关键词 谐振子 低速旋转 敏感器 振型 密度传感器 球壳 敏感元件 振动频率 圆柱壳 弹性势能

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