半球谐振陀螺谐波缺陷振动特性有限元分析

半球谐振陀螺具有惯导级性能、寿命长、可靠性高、体积小、质量小、精度高的特点，在航空、航海、卫星等领域有着广泛应用前景，研究半球谐振子不平衡质量与频率裂解关系是制造高精度半球谐振陀螺的关键。针对半球谐振子质量不平衡问题，分析了谐振子不同谐波质量缺陷分布与频率裂解关系。采用有限元仿真的方法，分析了半球谐振子不同谐波质量缺陷的模态振型、固有频率、频率裂解的变化规律，研究了谐振子质量缺陷沿球壳周向和径向分布对振动特性的影响。基于有限元仿真的结果表明：二、四次谐波缺陷质量差对频率裂解有明显影响，二者呈线性比例关系，比例系数分别为536.57和1779.5,同时谐振子质量差分布在壳体唇沿位置对频率裂解影响较大。该结果对开展半球谐振陀螺调平技术研究提供了参考，具有一定指导意义。