9 / 12
Рис. 3. Зависимость добротности
Q
от частоты
f
при фиксированных значениях
толщины стенки резонатора
b
для кремния, сапфира и кварца; толщина стенки
b
:
1
— 0,5 мм,
2
— 1,0 мм,
3
— 1,5 мм,
4
— 2,0 мм,
5
— 2,5 мм
стекло имеет низкий уровень термоупругого внутреннего трения. При
частоте колебаний около 1 кГц даже для толщины стенки 0,5 мм до-
бротность ограничена значением
10
7
. При более высоких частотах
колебаний этим видом внутреннего трения в кварцевом стекле можно
пренебречь.
Заключение.
Термоупругое внутреннее трение является фунда-
ментальным диссипативным процессом, интенсивность которого в
тонкостенных механических резонаторах может быть велика. В ки-
логерцовом диапазоне частот при толщине стенки резонатора ВТГ
0,5. . . 1,0 мм этот вид внутреннего трения ограничивает добротность
резонаторов, изготовленных из коррозионно-стойкой стали и алю-
миниевых сплавов на уровне нескольких десятков тысяч, а изго-
товленных из кремния и сапфира — на уровне
10
5
. В кварцевом
стекле термоупругое внутреннее трение очень мало, что позволяет
рекомендовать его в качестве основного конструкционного материала
резонаторов ВТГ.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Распопов В.Я.
Микромеханические приборы. М.: Машиностроение, 2007. 400 с.
2.
Loper E.J.
,
Lynch D.D.
,
Stevenson K.M.
Projected performance of smaller
hemispherical resonator gyros // Proc. Position Location and Navigation Symposium
(PLANS’86). 1986. November 4–7. Las Vegas, NV, USA. P. 61–64.
36 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2015. № 2