1、慣性測(cè)量組合減振系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：劉萬里指導(dǎo)教師：李以農(nóng)教授專業(yè)：車輛工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二O一一年九月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要慣性測(cè)量組合（InertialMeasuringUnit，IMU）是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心部件，廣泛地應(yīng)用于航空器、艦船等軍用、民用系統(tǒng)，由于其載體通常都是在最惡劣的力學(xué)環(huán)境下工作，如振動(dòng)頻率范圍寬、振動(dòng)加速度大、承受大沖擊載荷等，容易形成動(dòng)態(tài)誤差，造

2、成慣性器件輸出精度低，以及會(huì)影響到慣性器件的使用壽命。為了解決振動(dòng)、沖擊對(duì)測(cè)量組合引起的動(dòng)態(tài)誤差，保證導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度，對(duì)IMU進(jìn)行減振設(shè)計(jì)是十分必要的，因此，研究設(shè)計(jì)性能良好的減振系統(tǒng)對(duì)IMU的正常工作具有重要意義。本文以某一IMU的減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，根據(jù)振動(dòng)和沖擊理論，借助動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS進(jìn)行分析，合理地選取了隔振器的布置方式，進(jìn)行了減振系統(tǒng)解耦率計(jì)算、橡膠隔振器的剛度優(yōu)化、減振系統(tǒng)有限元振動(dòng)和沖擊仿真以及減振系統(tǒng)振

3、動(dòng)和沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證，通過本文的設(shè)計(jì)研究，提高了此類減振系統(tǒng)及隔振器的設(shè)計(jì)水平和效率。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下：①減振系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)。在對(duì)比分析常見隔振器布置方式的振動(dòng)傳遞率曲線后，選取了合適的隔振器布置方式；建立了測(cè)量組合的三維模型并通過調(diào)整系統(tǒng)質(zhì)心位置使測(cè)量組合的質(zhì)心與四個(gè)隔振器的剛度中心基本重合，計(jì)算了測(cè)量組合振動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)心調(diào)整前后解耦率；并對(duì)安裝支架進(jìn)行了模態(tài)分析。②隔振器設(shè)計(jì)。運(yùn)用有限元軟件對(duì)隔振器的三向靜剛度進(jìn)行了等剛度特性優(yōu)化

4、；采用橡膠超彈性材料模型對(duì)比計(jì)算了優(yōu)化前后的三向剛度，設(shè)計(jì)了具有較好三向等剛度特性的隔振器。③IMU減振系統(tǒng)有限元?jiǎng)恿W(xué)仿真分析。對(duì)減振系統(tǒng)進(jìn)行了模態(tài)分析、頻響分析，對(duì)減振系統(tǒng)的振動(dòng)特性進(jìn)行了深入的探究；進(jìn)行了隔振系統(tǒng)在Z向沖擊載荷下的瞬態(tài)響應(yīng)分析，得到了沖擊加速度響應(yīng)和位移響應(yīng)，隔振系統(tǒng)、隔振器和隔振器橡膠的最大應(yīng)力；在此基礎(chǔ)上對(duì)IMU減振系統(tǒng)進(jìn)行了隨機(jī)振動(dòng)及疲勞分析，對(duì)隔振器進(jìn)行了疲勞校核。④IMU減振系統(tǒng)試驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)IMU減振系統(tǒng)