光纤陀螺温度场仿真分析与陀螺外罩结构优化设计

摘要：

通过对Shupe误差数学模型进行分析,确定了引起Shupe误差、导致陀螺零偏误差大的原因之一是闭环光纤陀螺光纤环温度场时空分布不均.利用AnsysWorkbench与Icepark软件建立了闭环光纤陀螺敏感单元有限元热模型,并对该模型进行了瞬态与稳态温度场的仿真分析,得出通过改进陀螺外罩设计可以使光纤环温度场分布更加均匀,有助于减小Shupe误差引入的零偏误差.结合仿真结果,进一步对陀螺外罩的几种热设计方案进行了热仿真分析与定量化设计,确定了陀螺外罩的最优设计方案:当内层采用厚度为0.8mm的软磁合金材料作为隔热层,外层采用厚度为1.5 mm硬铝材料作为均热层时,光纤环的温度时空变化率最小.通过对优化方案进行实验验证,使光纤环在降温过程中温度变化减小了1.8℃,使其最高最低点温度差减小了0.68℃.

关键词：光纤陀螺、温度场、仿真、ANSYS、结构

所属期刊栏目：37

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：航空预研项目

在线出版日期：2016-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：353-358