本文關鍵詞：裝配因素對光電加速度計偏值的影響研究

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【摘要】：光電加速度計是一種新型加速度計,被廣泛應用于航空、航海等軍事領域。加速度計工作在溫度變化范圍大的環(huán)境中,導致其性能穩(wěn)定性差。該型號加速度計零件大多采用膠粘劑連接而成,膠的性能和點膠不準確造成的裝配誤差直接影響加速度計的精度。擺組件由多個零件裝配而成,各零件材料的參數不匹配會對加速度計的性能產生影響。本文基于對光電加速度計偏值的誤差分析,研究了擺組件的裝配因素對加速度計偏值的影響。根據光電加速度計的結構特點并結合其工作原理,建立了加速度計的系統(tǒng)框圖,推導了光電加速度計的數學模型。通過分析擺性KB、干擾力矩△M和干擾光通量△φ對靜態(tài)偏值的影響,確定影響靜態(tài)偏值的主要因素是膠粘劑的固化溫度和由于點膠不準確造成的擺組件裝配誤差。推導了偏值的溫度穩(wěn)定性公式,針對在光電加速度計工作過程中出現的滯環(huán)現象,分析出影響溫度滯環(huán)的主要因素是溫度變化速率和擺組件各零件材料的參數不匹配。光電加速度計的零件大多采用膠粘劑連接而成,而膠粘劑需要固化后才具有粘結強度。通過分析環(huán)氧樹脂膠的固化過程,確定了膠層的固化溫度。采用有限元方法分析了膠層的固化溫度與加速度計靜態(tài)偏值的關系,得出固化溫度越高膠層的熱應力越大從而導致加速度計的靜態(tài)偏值越大的結論,提出通過減小膠層應力來降低靜態(tài)偏值的方法。研究了人工點膠時由于難以控制膠量和位置而造成的三種擺組件裝配誤差,通過分析這三種誤差對加速度計靜態(tài)偏值的影響,得到了撓性桿關節(jié)面共面誤差對加速度計靜態(tài)偏值影響最大的結論,根據結論并結合生產工藝提出了新的裝配精度要求。外界的溫度變化會使加速度計偏值產生滯環(huán),導致加速度計無法準確補償。通過建立光電加速度計的溫度傳導模型,采用ANSYS中的熱固耦合模塊,分析了溫度變化速率對滯環(huán)的影響規(guī)律,得到了外界溫度變化完全傳遞到加速度計內部所需的最短時間,提出了減輕外界溫度變化對加速度計影響的措施。針對擺組件中三種材料的參數不匹配情況采用單因素控制變量法對其進行了研究,通過對比分析了密ρ、導熱系數五、比熱容cp和熱膨脹系數α各自的不匹配對溫度滯環(huán)的影響,為減小加速度計的溫度滯環(huán)奠定了基礎。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH824.4

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