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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 張家歐(Chia-Ou Chang),謝發華 | |
| dc.contributor.author | Meng-Yu Jian | en |
| dc.contributor.author | 簡孟俞 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-15T11:28:11Z | - |
| dc.date.available | 2021-08-26 | |
| dc.date.copyright | 2016-08-26 | |
| dc.date.issued | 2016 | |
| dc.date.submitted | 2016-08-16 | |
| dc.identifier.citation | [1] David M. Rozell, 2009, 'The Hemispherical Resonator Gyro: From Wineglass to the Planets,' Proc. 19th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting, pp.1157-1178.
[2] A.D. Meyer and D.M. Rozelle, 2012, “Milli-HRG inertial navigation system,” Position Location and Navigation Symposium (PLANS), IEEE/ION, 23-26 April 2012, pp.24-29. [3] 謝發華。2001。壓電驅動半圓球殼振動陀螺儀原理與誤差分析。博士論文。台北：台灣大學應用力學研究所。 [4] Rayleigh, L, 1881, “On the Infinitesimal Bending of Surfaces of Revolution,” Proc. Math. Soc., London, Vol.13, pp. 4-16. [5] Love, A. E. H., 1888, “On the Small Free Vibrations and Deformation on Thin Elastic Shells,” Phil. Transactions Roy. Soc., A179, pp. 491-546. [6] Washizu, K., 1980, Variational Methods in Elasticity and Plasticit, Pergamon Press Ltd., 3rd. [7] Niordson, F. I., 1985, Shell Theory, North Holland, Amsterdam. [8] Bryan, G. H., 1890, “On the Beats in the Vibrations of a Revolving Cylinder or Bell,” Proc. Cambridge Philos. Soc., Vol. VII, Nov. 24, pp. 101-111. [9] Quick, W. H, 1964, “Theory of the Vibrating String as an Angular Motion Sensor,” Transactions ASME, J. Appl. Mech., pp. 523-534. [10] Friedland, Bernard and Maurice F. Hutton,1978, “Theory and Error Analysis of Vibrating-Member Gyroscope,” IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. AC-2345, No. 4, pp. 545-556. [11] Chang, C. O., Hwang , J. J., and Chou, C. S., 1996, “Modal Procession of a Rotating Hemispherical Shell,” International Journal of Solids and Structures, Vol. 33, No. 19, pp. 2739-2757. [12] Chou, C. S., Chang, C. O., and Huang, J. J., 1996, “The Vibration of a Rotating Hemispherical Shell Excited by Electrostatic Field,” International Journal of Applied Electromagnetics in Materials, Vol. 7, No. 2, pp. 21-42. [13] Chou, C. S., and Chang, C. O., 1997, “Modal Precession of a Hemispherical Shell Gyro Excited by Electrostatic Field,” Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 36, No. 11, pp. 7073- 7081. [14] Chou, C. S., Chang, C. O., and Huang, J. J., 1999, “Vibration of a Hemispherical Shell Gyro Excited by an Electrostatic Field,” International Journal of Applied Electromagnetics in Materials, Vol. 10, No. 4, pp. 425-49. [15] 黃正吉。1993。半圓球殼諧振陀螺儀的動力分析。博士論文。台北：台灣大學應用力學研究所。 [16] Gallacher, B. J., 2012, “Principles of a Micro-Rate Integrating Ring Gyroscope,” IEEE Transactions om Aerospace and Electronnic Systems, Vol. 48, No. 1. [17] 陳劭詮，2014，諧振半球殼缺陷分析與控制，碩士論文，台灣大學應用力學研究所。 [18] 王文呈，2014，諧振半球殼質量補償模擬與分析，碩士論文，台灣大學應用力學研究所。 [19] 林思嘉，2015，諧振半球殼之質量瑕疵分析與修正，碩士論文，台灣大學應用力學研究所。 [20] 翁銘宗，2015，諧振半球殼陀螺儀的設計與質量瑕疵的修正，碩士論文，台灣大學應用力學研究所。 [21] 曾子恒，2016，瑕疵石英諧振半球殼之有限元素法分析與修正，碩士論文，台灣大學應用力學研究所。 | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/49427 | - |
| dc.description.abstract | 本研究探討半圓球薄殼振動陀螺儀的主結構，半圓球薄殼上的瑕疵對於陀螺儀的使用上造成的影響，並建立一修正方法以避免瑕疵的存在造成陀螺儀使用上的問題。
在加工製造過程中，半圓球薄殼上將會有幾何不均以及材料不均等瑕疵，而本研究所使用之球殼材料為有高品質因數的熔質石英，產生自然頻率的範圍小，瑕疵將會造成兩廣義座標的頻率分歧，對於陀螺儀的使用造成影響。 本文以Niordson線性薄殼理論為基礎，並使用雷利位移近似解代入，接著利用漢彌頓原理作動力分析，了解半圓球薄殼上的瑕疵對於半圓球薄殼振動陀螺儀運動方程式的影響，並建立一方法修正瑕疵造成的頻率分歧。 了解瑕疵對於半圓球薄殼第2模態兩廣義座標的影響後，本研究將利用Lissajous圖找出半圓球薄殼之兩特徵方向，並於低頻特徵方向上做去質量修正，以降低頻率分歧，並且探討去質量修正感測係數的位置且不影響質量係數。 當去質量修正到達其極限後，本研究建立一靜電力修正頻率分歧的方法，利用球殼上鍍電極，外圍配置驅動電極片的方式，分配電壓修正頻率分歧，並建立修正方程式。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | The purpose of the study is to construct a method to correct imperfections of the hemispherical shell, which is the major component of the hemispherical resonator gyroscope.
Some defects will be produced during manufacturing process, such as the voids, bubbles, geometric errors and impurities. These imperfections cause the non-uniformity in material parameters and geometry. It will result in the natural frequency splits of the hemispherical shell. This thesis is based on the shell theory written by Niordson, and employ Rayleigh’s approximate solution and utilize Hamilton principle to derive the equation of motion. After the equation of motion of an imperfect hemispherical resonator gyroscope are investigated, we use Lissajous figure to find out the eigenvector which has lower frequency, then we do mass-trimming at this location to adjust frequency bifurcation. After mass-trimming, we set the electrode sheets, which can change the stiffness of the hemispherical shell by electrostatic force when supplying voltage, to adjust micro frequency bifurcation. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-15T11:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-105-R03543007-1.pdf: 4093343 bytes, checksum: b3ad98c0599e20fbd8d4188da7c73dd2 (MD5) Previous issue date: 2016 | en |
| dc.description.tableofcontents | 口試委員會審定書 i
誌謝 ii 中文摘要 iii Abstract iv 目錄 v 圖目錄 viii 表目錄 xi 第1章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 3 1.3 論文架構 4 第2章 Niordson 線性薄殼理論 6 2.1 抗變向量與協變向量 6 2.2 座標系統 7 2.2.1 二維曲面座標系統 8 2.2.2 三維簡正座標系統 9 2.2.3 球座標系統 10 2.3 Niordson 薄殼基本理論 13 2.3.1 應變量與位移 14 2.3.2 虎克定律與應變能 15 2.3.3 薄膜應力張量與彎矩張量 17 第3章 半圓球殼振動陀螺儀運動方程式 19 3.1 半圓球殼振動陀螺儀結構模型 19 3.2 漢彌頓原理 20 3.2.1 半圓球殼旋轉動能 20 3.2.2 半圓球殼之應變能 23 3.2.3 外部負載 26 3.2.4 邊界條件 27 3.3 理想半圓球殼陀螺儀運動方程式 28 3.3.1 Niordson半圓球薄殼解析解 29 3.3.2 雷利近似解 30 3.3.3 質量係數與感測係數 33 3.3.4 勁度係數 38 3.3.5 感測方程式 39 3.3.6 自然頻率 41 3.4 含瑕疵半圓球殼陀幾何螺儀運動方程式 42 3.4.1 瑕疵假設 43 3.4.2 瑕疵狀態質量係數 46 3.4.3 瑕疵狀態感測係數 47 3.4.4 瑕疵狀態勁度係數 48 3.4.5 瑕疵狀態特徵系統 49 3.4.6 瑕疵半圓球薄殼數值計算 50 第4章 電場驅動運動方程式 52 4.1 電場驅動力與運動方程式 52 4.2 成對分離電場驅動力與運動方程式 58 4.3 四電極組運動方程式 64 第5章 半圓球殼瑕疵量修正 69 5.1 去質量修正頻率分歧 69 5.1.1 去質量修正之質量係數 70 5.1.2 去質量修正數值計算 74 5.2 去質量修正感測係數 78 5.3 電極修正頻率分歧 81 5.3.1 單組四電極修正 81 5.3.2 單組四電極修正數值計算 82 5.3.3 雙組四電極修正 85 5.3.4 雙組四電極修正數值計算 87 第6章 結論與未來展望 90 6.1 研究結論 90 6.2 未來展望 91 參考文獻 92 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 電極修正 | zh_TW |
| dc.subject | 半圓球殼 | zh_TW |
| dc.subject | 漢彌頓原理 | zh_TW |
| dc.subject | HRG | zh_TW |
| dc.subject | 自然頻率 | zh_TW |
| dc.subject | 分歧頻率 | zh_TW |
| dc.subject | natural frequency | en |
| dc.subject | bifurcate frequency | en |
| dc.subject | Hemispherical shell | en |
| dc.subject | Hamilton principle | en |
| dc.subject | HRG | en |
| dc.title | 石英諧振半球殼之電極分析與質量瑕疵修正 | zh_TW |
| dc.title | Electrode Analysis and Correction of Mass Imperfection of a Fused Quartz Hemispherical Resonant Shell | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 104-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 周傳心,張簡文添,陳柏志 | |
| dc.subject.keyword | 半圓球殼,漢彌頓原理,HRG,自然頻率,分歧頻率,電極修正, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | Hemispherical shell,Hamilton principle,HRG,natural frequency,bifurcate frequency, | en |
| dc.relation.page | 93 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201602937 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2016-08-18 | |
| dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位： | 應用力學研究所 | |
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