ПРИБОРЫ НАВИГАЦИИ
УДК 539.3
ТЕРМОУПРУГИЕ ПОТЕРИ В КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ
РЕЗОНАТОРОВ ВОЛНОВЫХ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ГИРОСКОПОВ
Б.С. Лунин
1
,
А.В. Юрин
2
,
М.А. Басараб
2
,
В.А. Матвеев
2
,
Е.А. Чуманкин
3
1
МГУ им. М.И. Ломоносова, Москва, Российская Федерация
2
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
bmic@mail.ru3
ОАО “АНПП “ТЕМП-АВИА”, г. Арзамас, Нижегородская обл.,
Российская Федерация
Одной из главных характеристик резонаторов волновых твердотельных гиро-
скопов является добротность, которая во многом определяет систематиче-
скую и случайную погрешность прибора. Для увеличения добротности резо-
натора при конструировании необходимо учитывать особенности различных
диссипативных процессов, вклад которых неодинаков и зависит от свойств
материала резонатора, его конструкции, качества обработки поверхности,
уровня вакуума в приборе. Фундаментальным диссипативным процессом явля-
ется термоупругое внутреннее трение. С помощью модели термоупругих про-
цессов и конечно-элементного моделирования показано влияние термоупругого
внутреннего трения на характеристики резонаторов ВТГ, изготовленных из
различных материалов. Показано, что в кварцевом стекле по сравнению с дру-
гими конструкционными материалами термоупругое внутреннее трение очень
мало. Это позволяет рекомендовать кварцевое стекло в качестве основно-
го конструкционного материала резонаторов волновых твердотельных гиро-
скопов.
Ключевые слова
:
волновой твердотельный гироскоп, добротность резонатора,
термоупругие потери, конечно-элементное моделирование.
THERMOELASTIC LOSSES IN STRUCTURAL MATERIALS
OF SOLID WAVE GYROSCOPE RESONATORS
B.S. Lunin
1
,
A.V. Yurin
2
,
M.A. Basarab
2
,
V.A. Matveev
2
,
E.A. Chumankin
3
1
Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russian Federation
2
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
bmic@mail.ru3
OAO “ANPP “TEMP-AVIA”, Arzamas, Nizhny Novgorod region,
Russian Federation
One of the key features of the resonators of wave solid-state gyros is their
quality factor defining in many respects the instrument’s systematic and random
errors. To enhance resonator quality, it is necessary to take in designing into
consideration peculiar properties of different dissipative processes. Contribution of
these processes depends on the resonator material behaviour, resonator design, its
surface processing quality, vacuum level in the instrument. Thermoelastic internal
friction is a fundamental dissipative process. Influence of internal thermoelastic
friction on the characteristics of resonator manufactured of various materials,
is revealed by means of the model of thermoelastic processes and finite-element
simulation. It is shown that internal thermoelastic friction in quartz glass is very
28 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 2