本书从理论解析和数值模拟两方面入手探讨了振动式陀螺(也称谐振式陀螺)相关的动力学理论和基于有限元的数值模拟方法,分为两章分别介绍。主要的创新之处在于:
- 通过对科氏力和离心力作用下的双自由度谐振系统的研究,揭示了离心力对振动式陀螺有效量程起限制作用的原因,探究了科氏力和离心力作用下系统的正则运动,以及系统动力学方程稳态解参数和正则解参数之间的关系,证明了恒定转速下离心力项对动力学方程正则解形式无影响的结论。
- 针对复杂结构在旋转条件下难于模拟的问题,提出了参数化建模方法和旋转有限元方法,并设计了一种用于计算旋转结构自然频率和模态的高效算法,该算法被应用于多环结构在高转速下的模态稳定性分析。此外,还提出了多环陀螺虚拟样机技术和基于该技术的陀螺性能参数的优化方法。
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