12 / 16
И.А. Есипенко, Д.А. Лыков
42
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 5
100
0
100
0
100 %,
m
m
t
t dt
t dt
(19)
где
m
— номер волоконного контура.
Значения невязки (отклонений) для различных продолжительностей участ-
ков термоперехода приведены в табл. 2. На участках «разгона», «торможения» и
стабилизации температуры погрешности не превышают 6 %. На участке про-
должительностью 5…40 мин погрешность относительно волоконного контура
№ 1 составляет 13,2 %, что привело к 10 % невязке на всем термопереходе.
Таблица 2
Значения невязки, %, для различных участков термоперехода
Невязка
Продолжительность участка термоперехода, мин
0….5
5…40
40…45
45…100
0…100
1
4,8
13,2
0,6
2,8
10,0
2
5,7
1,3
1,6
0,5
0,6
3
4,1
3,5
5,1
5,3
1,0
Заключение.
Решение несвязанной квазистационарной задачи термоупру-
гости для сечения многокомпонентного волоконного контура позволило полу-
чить скорость изменения температуры и скорости деформаций. Сравнение диа-
гональных компонент тензора деформаций между собой в такой конструкции
позволило проанализировать составляющие выражения для дрейфа, вызванно-
го изменением показателя преломления от действия упругих деформаций, и
оставить одну компоненту, действующую вдоль волокна. В рассмотренной кон-
струкции волоконного контура амплитуда кажущейся угловой скорости, вы-
званной упругооптическим эффектом, в 20 раз превосходит амплитуду дрейфа,
вызванного термооптическим эффектом. Сравнение расчетных и эксперимен-
тальных значений позволяет сделать следующий вывод: математическая модель
(18) адекватно описывает процесс поведения волоконного контура и в даль-
нейшем может быть использована для оптимизации конструкции ВОГ в целях
снижения его дрейфа. Следует отметить, что от принятой гипотезы о постоян-
стве оптических характеристик волокна и физико-механических свойств ис-
пользуемых материалов можно отказаться и вероятно улучшить достоверность
результатов расчета.
Авторы выражают благодарность д-ру физ.-мат. наук И.Э. Келлеру за ценные со-
веты по написанию настоящей статьи.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Шереметьев А.Г.
Волоконный оптический гироскоп. М.: Радио и связь, 1987. 152 с.
2.
Herve C. Lefevre.
The fiber-optic gyroscope. Boston: Artech House, 2014. 343 p.