[发明专利]一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法

摘要

一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，该方法步骤如下：1.结合DTG参数变化主机理来选择有限元单元；2.建立材料模型库，包括：定义单位制和输入各部件的材料属性；3.通过分析DTG参数变化主机理确定建模部件，同时对模型连接关系进行简化，在有限元软件中建立DTG几何模型，并对DTG几何模型进行材料属性赋值；4.建立DTG有限元模型，包括针对DTG不同的部件实施不同的网格精度划分方法进行有限元网格划分；5.对DTG有限元模型施加约束及载荷，进行热-结构耦合分析，通过仿真计算得到DTG在不同温度剖面下内部残余应力变化规律；6.根据DTG性能参数稳定性判据，对有限元仿真结果进行分析，选取优化的DTG加速稳定仿真剖面；本方明所述方法精度高、易实现。

主权项

一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤一：结合DTG参数变化主机理来选择有限元单元，该DTG参数变化主机理是指DTG在加速稳定过程中的磁钢退磁以及各部件的线膨胀系数与弹性模量随温度变化；选择的有限元单元需要同时满足以下条件：(1)能够实现瞬态热分析；(2)能够实现结构场分析；(3)能够实现热‑结构耦合分析；步骤二：建立材料模型库，包括：a.定义单位制：由于有限元仿真软件即ANSYS中的数值没有单位，因此需要将材料属性的单位按照定义好的单位制统一；之后所有部件尺寸、材料属性以及载荷数值均通过此单位制换算得到；b.输入各部件的材料属性：结合仿真类型输入仿真需要用到的各部件材料属性；DTG的材料为镍合金、马氏体弹性合金、低膨胀合金、不锈钢合金、环氧胶以及内部氮气；所需材料属性包括结构分析需要的密度、弹性模量、泊松比，以及热分析需要的比热容和热膨胀系数；步骤三：通过分析DTG参数变化主机理确定建模部件，同时对模型连接关系进行简化，在有限元软件中建立DTG几何模型，并对DTG几何模型进行材料属性赋值；步骤四：建立DTG有限元模型，包括针对DTG不同的部件实施不同的网格精度划分方法进行有限元网格划分；步骤五：对DTG有限元模型施加约束及载荷，进行热‑结构耦合分析，包括对DTG有限元模型施加不同的加速稳定剖面，同时注入内部残余应力，通过仿真计算得到DTG在不同温度剖面下内部残余应力释放规律；步骤六：根据DTG性能参数稳定性判据，对有限元仿真结果进行分析，选取优化的DTG加速稳定仿真剖面。