光纤陀螺中光纤环非互易效应及其补偿技术

阐述了影响光纤环性能的主要因素,理论给出温度梯度及应力造成的光纤陀螺非互易相移.详细讨论了减小温度与应力作用对光纤环影响的技术途径.引入光纤环质量评价方法.     

偏振及双折射效应对全光纤退偏陀螺性能的影响

通过对退偏陀螺的分析,指出偏振及双折射误差对其性能的影响不同于保偏光纤陀螺.为定量分析偏振过程、双折射误差,考虑到部分偏振光的实际存在,运用弥勒矩阵描述光路进程.在偏振误差的解析后,提出了限制退偏器的角度误差及采用高消光比的偏振器等措施来改善退偏陀螺性能,获得了0.1°/h精度全光纤退偏陀螺的设计方案.     

被动式谐振腔光纤陀螺的偏振分析

分析了光纤谐振环中光的偏振波动对整个系统输出信号精度的影响,指出这种误差能够降低系统的分辨率和线性度．从原理上对谐振环中光的偏振模式进行推导,引出偏振特征状态概念,并建立耦合器和光纤本身性能与整个谐振环偏振特征状态之间的联系．提出了三种可行的方法,包括采用单偏光纤、光纤环中点极化方向９０°旋转焊点和耦合器极化方向９０°旋转,以消除光纤中第二类无用谐振波谷的影响．对三种方法的效果和难易度进行了分析,并作出评价．     

光纤陀螺的研究现状及发展趋势

综述了光纤陀螺的最新进展,并着重介绍了中、低性能干涉式光纤陀螺（Ｉ－ＦＯＧ）的应用情况和高性能Ｉ－ＦＯＧ、谐振腔光纤陀螺（Ｒ－ＦＯＧ）以及布里渊光纤陀螺（Ｂ－ＦＯＧ）的研究状况．     

闭环光纤陀螺数字信号处理的设计方案

详细介绍了光纤陀螺的工作原理，并在TI公司16位高速数字信号处理器(DSP)TMS320VC5402的基础上，对闭环光纤陀螺的数据采集、数据处理进行了设计和实现．将混沌系统和互相关原理相结合，通过更加有效的软件算法，实现了提取掩埋于噪声中的微弱信号的提取和优化．     

光纤陀螺温度漂移模型的PPLN辨识

环境温度变化造成的较大温度漂移始终是制约光纤陀螺(FOG)性能提高的重要因素．FOG温度漂移本质上是一组与温度有关的多变量非线性时间序列，为此采用投影寻踪学习网络(PPLN)方法建立新的FOG温度漂移模型．该方法结合了统计学中投影寻踪算法节点函数灵活的非参数估计特点和人工神经网络的自学习功能，具有简捷的网络结构和良好的鲁棒性能，对未知模型辨识能力较强．将该方法应用于某型FOG温漂模型实测数据的辨识中，经验证表明其具有良好的预测效果．     

光纤陀螺非线性温度漂移模型的辨识

光纤陀螺对环境温度的敏感性一直是影响其漂移特性的重要因素，对于陀螺的漂移特性一般是利用线性ＡＲ，ＡＲＭＡ模型表示，但在温度变化情况下，用线性模型很难得到好的拟合效果和对漂移进行预测和补偿。试用小波网络对光纤陀螺进行非线性温度模型的辨识，经实测数据验证，表明具有较好预测的效果。     

光纤陀螺光路传输模型仿真

为了分析偏振耦合误差对光纤陀螺(FOG)干涉输出的影响,根据实际的光纤陀螺的光路物理模型和琼斯矩阵理论,建立了分立光学器件及光纤焊接点传输模型,并最终推导出完整的光路系统传输模型。结果表明:光纤熔接角、偏振耦合点位置和多功能集成相位调制器的消光比都会产生偏振耦合误差;在偏振耦合误差变化以及存在相位噪声的情况下,将导致干涉输出产生噪声波动。该成果对光纤陀螺光路设计和误差抑制具有一定的参考价值和指导意义。     

浅析光纤陀螺的发展动态

光纤陀螺是属于惯性技术范畴的一种惯性仪表。光纤陀螺也是光电子技术范畴的一种光传感器,光纤陀螺是惯性技术与光电子技术紧密结合的产物。     

基于USB的光纤陀螺数据采集

光纤陀螺的研发过程中，原始数据实时采集对捷联算法的仿真及标定有重要意义．根据光纤陀螺数据采集特点，利用USB接口简单灵活，扩展性强且有较高的数据传输率的能力，设计了采用USB接口实现原始数据实时采集的系统．对整个系统的结构和USB接口的软硬件做了详细介绍．结果证明其8Mbit／s的传输速度很好地满足了系统需要．     

纤维增强复合材料螺旋弹簧刚度预测模型

建立了一种通用形式的复合材料螺旋弹簧刚度预测模型,提出一种无需限定网格和节点的复合材料螺旋弹簧有限元建模方法.基于复合材料层合板理论,推导了复合材料层合板等效剪切模量,并据此建立了纤维增强复合材料螺旋弹簧刚度预测模型,该模型能够适用于任意铺层角度的纤维分布.为了解决在有限元建模过程中复合材料螺旋弹簧单元方向设置的难题,提出建立复合材料弹簧有限元模型的新方法,可直接对铺层进行设计,避免了划分网格时单元坐标系与簧丝螺旋线方向难以协调的问题.刚度预测模型计算结果与文献实验结果的对比表明,所建立的预测模型具有更好的计算精度.针对复合材料类型和纤维铺层角度的不同组合形式,利用所建立的有限元分析模型和刚度预测模型进行了对比分析,结果表明两者之间的计算误差较小,有效性较好.     

三维纤维梁单元增量非线性有限元分析

以三维连续体介质力学和虚位移原理为基础,推导了增量更新拉格朗日(UL)列式,此列式中保留了大位移增量刚度矩阵项,并对此刚度矩阵进行修正使其成为对称矩阵.根据增量UL列式,推导出小应变、大位移、大转动三维纤维梁刚度矩阵.该梁单元的刚度矩阵考虑了复合材料非线性、大位移、大转动高度几何非线性.该单元采用平截面假定,忽略剪切变形的影响,以轴线节点的位移表示截面上任意一点位移.根据以上理论编制了分析程序,通过对几个算例分析,证明该方法的精确性、通用性.     

复合材料锚杆托板的有限元分析与实验研究

通过对纤维增强复合材料锚杆托板与钢托板的有限元分析比较,得出了纤维增强复合材料锚杆托板优于钢托板的结论。实验分析结果验证了有限元分析的正确性。     

聚丙烯纤维混凝土锚喷结构内力有限元分析

为了研究聚丙烯纤维混凝土锚喷结构的力学性能,采用ADINA大型非线性有限元分析软件,对沪汉蓉通道老安隧道的锚喷衬砌支护进行受力模拟分析,与使用普通混凝土进行了比较。结果表明,该支护结构有效改善了围岩的应力分布,且裂缝减小,承受荷载增加,明显优越于普通混凝土。     

具有任意折射率分布圆光纤的标量近似有限元分析

应用标量近似有限元技术,对具有任意折射率分布圆光纤的传播常数进行了计算,计算结果表明,此法比其它近似方法或精确方法的精度高、所用的矩阵维数少。     

200mm钢锭模的有限元强度分析

利用有限元法分别计算了原设计方案和新设计方案两种铜锭模热应力，并且进行了比较，新方案比原方案好，但并不是最合理的，还可以进一步优化。     

陶瓷导向叶片三维热应力有限元分析

针对Ｓｉ３Ｎ４陶瓷材料制成的导向叶片，采用三维有限元法，详细分析计算了陶瓷导向叶片在点火启动阶段各瞬时的瞬态温度场及热应力场分布状况，可为陶瓷导向叶片的低应力化设计、破坏分析及寿命估计提供理论参考．     

混凝土结构三维徐变的有限元计算方法

由于传统的杆系有限元程序和公式解法不能精确考虑和计算混凝土结构的三维徐变和局部效应,因此提出了一种混凝土结构三维徐变的有限元计算方法.首先说明了三维徐变的计算原理,并对有限元计算过程中的主要模块进行了阐述.在此基础上,对一个钢筋混凝土柱算例模型进行计算,并与Dischinger公式算法进行对比;钢筋及混凝土应力、模型变形等与公式解法相差在5%以内.同时,采用该方法实现了对箍筋影响及结构局部应力分布的时变分析.最后,为分析剪切应力对徐变变形的影响,对一预应力钢筋混凝土梁进行了三维徐变计算,计算结果与试验值吻合良好.     

一维问题有限元的超收敛性质

对一维投影型插值算子和两点边值问题的有限元近似,证明了剖分单元上的Ｌｏｂａｔｏ点、Ｇａｕｓ点和拟Ｌｏｂａｔｏ点分别是函数、一阶和二阶导数逼近的超收敛点,并且在两点算术平均意义下,导出了函数和各阶导数逼近的强超收敛性,即比整体最优收敛阶高出二阶的超收敛性·     

开孔碳纤维复合材料层合板的拉伸失效有限元分析

基于ABAQUS有限元软件中的二维壳单元和三维实体单元,对铺层角度为［0°/(±45°)₃/(90°)₃］_s的开孔T300/1034-C碳纤维复合材料层合板在拉伸载荷作用下的失效过程进行研究.首先,在ABAQUS有限元软件中建立壳单元和连续壳单元碳纤维复合材料模型,利用自带的2D Hashin准则与退化模型模拟了层内失效.但二维模型没有考虑各层失效间的相互影响,进而通过编写材料子程序VUMAT,引入3D Hashin准则和基于断裂能的等效应力-应变双线性退化方式,采用实体单元模拟碳纤维复合材料的失效行为.通过对三种单元模型进行模拟,结果表明:开孔造成的应力集中会使层合板在拉伸过程中纤维与基体更易失效,成为裂纹源;在层合板失效过程中,都呈现“X形”向“沙漏形”失效发展趋势,最终沿宽度方向断裂;实体模型模拟精度相比于传统壳单元、连续壳单元的偏高更接近实验数值,三种单元模拟极限失效载荷与实验数据相差分别为26.1%,31.1%,8.64%.