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高精度慣性測量系統熱應力分析與優化設計
邱東; 陸俊清; 穆杰; 劉明 湖北航天技術研究院總體設計所; 武漢430040
關鍵詞：慣性測量系統 熱應力 結構變形 有限元分析 優化設計
摘要：針對高精度慣性測量系統內儀表結構正交性誤差在使用過程中的不穩定性問題,重點開展了結構熱應力分析與優化設計。通過構建系統結構熱應力模型,并對關鍵性參數進行系統實測,得到更為精確的優化模型。用有限元分析軟件ANSYS對其進行的仿真表明,計算出的結構變化特性與實測正交性誤差變化量一致。對仿真結果的進一步分析表明,結構部件的材料線膨脹系數的差異導致儀表安裝基面的熱應力變形是影響慣性儀表正交性誤差穩定性的主要原因。采用上述方法對某高精度慣性測量系統開展熱應力分析與優化設計后,同等環境條件變化情況下,慣性儀表正交性誤差變化量減少了一半(由10″減少至4.1″),有效減小了慣性儀表正交性誤差受長期使用及環境變化的影響,提高了高精度慣性測量系統的綜合性能。
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