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复摆法测量弹体转动惯量的研究

作　者: 郑英杰
导　师: 张心明
学　校: 长春理工大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 复摆法转动惯量空气阻尼摩擦阻尼质偏误差分析
分类号: TJ410.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要

转动惯量在航空航天、精密仪器、弹药武器等军用领域有着重要的应用；在仪器仪表等民用领域也有着重要的应用。所以精确的测量物体转动惯量有着十分重要的意义。本文通过对复摆理论的研究与分析,分别讨论了空气阻尼和摩擦阻尼对复摆法测量弹体转动惯了的影响、空气阻尼和摩擦阻尼共同作用时对弹体转动惯量的影响。在对普通复摆法的基础上,得到了d=0的复摆法(弹体的几何纵向对称轴与复摆的转轴重合)。并在理论上得到用d=0的特殊复摆法考虑弹体自身质偏对复摆方程的影响后的转动惯量的表到式及精度分析公式,并通过ADAMS模拟仿真实验,结果表明,d=0的复摆法是可行的,其测量精度与扭摆法相当；当测量存在质偏的弹体时,质偏对自身转动惯量的影响是不能被忽略的,考虑弹体质偏后的复摆法在测量精度上高于卧式扭摆法,在测量极转动惯量时影响尤为明显。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 课题研究的目的和意义  8-9
  1.3 国内外现状  9-11
  1.4 转动惯量的测量方法  11-12
  1.5 主要研究的内容  12-13
第二章转动惯量的测量方法  13-27
  2.1 三线摆法原理  13-14
  2.2 扭摆法  14-19
    2.2.1 扭摆法测量原理  14-16
    2.2.2 误差分析  16
    2.2.3 测量范围的确定  16-19
  2.3 复摆法  19-25
    2.3.1 复摆法转动惯量的测量  19-21
    2.3.2 复摆法测量转动惯量的误差分析  21-22
    2.3.3 复摆法的非线性方程及其解  22-23
    2.3.4 复摆法考虑质偏影响后极转动惯量的测量  23-25
  2.4 本章小结  25-27
第三章阻尼对复摆法测量转动惯量的影响  27-37
  3.1 空气阻尼对转动惯量测量的影响  27-29
  3.2 摩擦阻尼对复摆法测量转动惯量的影响  29-32
  3.3 空气与摩擦阻尼同时存在时对转动惯量测量精度的影响  32-37
第四章 d=0的复摆测量仪的测量方法和精度分析  37-49
  4.1 d=0复摆仪机构及自身参数确定  37-38
    4.1.1 复摆仪的结构  37-38
    4.1.2 d=0复摆自身参数的确定  38
  4.2 考虑弹体质偏后复摆法测量极转动惯量的方程及其解  38-44
    4.2.1 考虑弹体质偏极转动惯量的测量  39-40
    4.2.2 考虑弹体质偏后复摆法测量方法的改进  40-42
    4.2.3 考虑弹体质偏后复摆法的误差分析  42-44
    4.2.4 摩擦阻力(矩)对极转动惯量测量精度的影响  44
  4.3 考虑弹体质偏后复摆法测量赤道转动惯量的方程及其解  44-46
    4.3.1 有质偏弹体赤道转动惯量的不确定度性  44
    4.3.2 赤道转动惯量的测量过程及计算  44-46
  4.4 d=0复摆的非线性解  46-47
  4.5 本章小结  47-49
第五章质偏对转动惯量影响的ADAMS仿真分析  49-56
  5.1 ADAMS软件简介  49
  5.2 ADAMS模拟仿真  49-54
  5.3 本章小结  54-56
结论与展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-59

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