超導(dǎo)重力梯度儀的研制需要一系列的低溫激振裝置來(lái)測(cè)量交叉耦合系數(shù)和共模抑制比。為了區(qū)分出所關(guān)注的效應(yīng),要求這些激振裝置必須是一個(gè)嚴(yán)格的單自由度運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。為了評(píng)估這些激振裝置的性能,首先需要研制低溫加速度計(jì)。本文主要研究了低溫加速度計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分。為了兼容低溫應(yīng)用,我們?cè)趯?duì)比分析的基礎(chǔ)上選擇金屬簧片懸掛式的結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)加速度計(jì)。本論文利用ANSYS對(duì)加速度計(jì)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,包括簧片個(gè)數(shù),簧片幾何參數(shù),檢驗(yàn)質(zhì)量尺寸參數(shù)以及簧片的相對(duì)位置等。結(jié)果表明,雙簧片結(jié)構(gòu)比單簧片結(jié)構(gòu)具有更好的性能。相較于單簧片結(jié)構(gòu),其主模態(tài)由敏感軸方向上的擺動(dòng)變?yōu)槊舾休S方向上的平動(dòng),降低了機(jī)械表頭的非線性。加速度計(jì)的固有頻率為5.5Hz時(shí),二階模態(tài)與一階模態(tài)的剛度比在316.8。此外,我們還進(jìn)行了廣泛的探索以尋求更高的剛度比,最終得到一種在簧片上開(kāi)槽口的創(chuàng)新型結(jié)構(gòu),仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)最終的本征頻率為5.39Hz,最低的剛度比能達(dá)到3816,這個(gè)設(shè)計(jì)為低交叉耦合加速度計(jì)的設(shè)計(jì)提供了可行性方案。加速度計(jì)在加工過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)各種安裝誤差,從而影響其性能。為此,本文進(jìn)行了一系列的仿真分析,闡明了加工誤差的主要影響,并在一... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 背景介紹
    1.2 加速度計(jì)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 加速度計(jì)的工作原理
    2.1 彈簧—振子結(jié)構(gòu)基本物理模型
    2.2 電容-位移檢測(cè)原理
    2.3 小結(jié)
3 探頭機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 低溫材料的選擇
    3.2 簧片加速度計(jì)探頭結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計(jì)
    3.3 參數(shù)優(yōu)化
    3.4 雙簧片開(kāi)槽口的仿真設(shè)計(jì)
    3.5 有限元靜力分析
    3.6 小結(jié)
4 加工誤差分析
    4.1 簧片偏移誤差
    4.2 簧片偏角誤差
    4.3 組合誤差
    4.4 機(jī)械熱噪聲的影響
    4.5 小結(jié)
5 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3454759