微机电固态波动陀螺敏感结构设计与分析

作     者：寇志伟 孔哲 陈苏力德 卢普州 KOU Zhiwei;KONG Zhe;CHEN Sulide;LU Puzhou

作者机构：内蒙古工业大学电力学院呼和浩特010051 内蒙古工业大学内蒙古自治区机电控制重点实验室呼和浩特010051 

基　　金：内蒙古自治区自然科学基金项目(2020LH06004) 内蒙古工业大学博士科研自然科学基金项目(BS201924) 内蒙古自治区直属高校基本科研业务项目(JY20220113) 

出 版 物：《内蒙古工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Inner Mongolia University of Technology：Natural Science Edition)

年 卷 期：2023年第42卷第2期

页      码：163-168页

摘      要：基于微机电固态波动陀螺的工作原理,设计了一种全对称的S形弹性梁环形波动陀螺敏感结构。首先设计了微机电环形固态波动陀螺的环形敏感结构,并分析了其动力学方程与角度敏感原理。其次,在有限元软件中建立了S形弹性梁环形波动陀螺敏感结构的微机械模型,仿真分析了敏感结构的运动模态与幅频响应。模态仿真表明该S形弹性梁环形波动陀螺敏感结构的1~10阶模态中,中心频率为9.2897~9.2914 kHz的第7、8阶模态为面内的四波腹椭圆弯曲振动,可以作为环形陀螺的基础工作模态。幅频响应分析表明在0~10 kHz的频段上只有一个振动模态被激发且中心频率为9.2897、9.2914 kHz,谐振幅值为0.673μm,该模态的频率与模态分析的中心频率一致,验证了敏感结构设计的合理性,为其进一步的研究与工程化提供了必要的理论基础。

主 题 词：微机电 固态波动陀螺 敏感结构 运动模态 幅频响应 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-5167.2023.02.011

馆 藏 号：203121638...