谐振子
- 半球谐振子振动特性批量化测试技术
理是基于半球壳谐振子绕中心轴旋转时产生的哥氏效应,而使其振型在环向相对壳体进动的物理机制。其中,谐振子是半球谐振陀螺的惯性质量部分,用于产生陀螺效应,决定了谐振子的主要振动特性。谐振子的典型结构形式为伞形轴对称结构,由内外球面和支撑杆组成,下支撑杆为固定段;采用熔融石英加工成型,内外球面抛光处理,理论上要求其完美的对称性。半球谐振陀螺要求谐振子在n=2(环向波数)的模态下工作,其特征是球壳做四波腹四波节弹性振动,支撑杆保持相对静止,呈现驻波状态[4]。由于
测控技术 2023年9期2023-10-10
- 一维线性谐振子相干态随时间的演化
张金锋一维线性谐振子相干态随时间的演化吴桐，公丕锋，张金锋（淮北师范大学 物理与电子信息学院，安徽 淮北 235000）线性谐振子在量子力学中是非常重要的一个理论模型．通过引入湮灭算符和产生算符，把线性谐振子的哈密顿量转化成粒子数表象下的形式，避免了复杂的运算，容易导出一维线性谐振子的能量本征值和本征函数．把相干态展开为谐振子本征态的线性叠加，最后得到一维线性谐振子相干态在坐标表象下随时间的演化关系．发现其相干态是以不同频率随时间振动的一系列波包.一维谐振
高师理科学刊 2023年7期2023-08-23
- 基于叉指电极激励和衰减信号拟合的半球谐振子性能测试方法
采用高品质半球谐振子和相对简单的陀螺结构,具有精度高、可靠性高、体积小、质量轻和功耗低等优点[1-2]。截至2019年,美国Northrop Grumman公司的半球谐振陀螺共搭载在200多架次航天器中,在太空总工作时间超过了5 000万小时且无一失效[3]。法国Safran公司在国际惯性传感器与系统会议上公布的半球谐振陀螺零偏稳定性达到了0.000 1(°)/h1/2[4]。因此,半球谐振陀螺在航空、航天、航海等各领域具有极大的应用价值[5-7]。半球谐
兵器装备工程学报 2023年6期2023-07-03
- 半球谐振陀螺谐波缺陷振动特性有限元分析
1-3］。半球谐振子是半球谐振陀螺的核心敏感器件,其性能决定着陀螺仪的精度。谐振子是由具有高品质因数、低膨胀系数、极好化学稳定性的熔融石英材料精密加工而成,由于材料硬度高而脆,在制作加工过程中会因机床装夹工装与半球谐振子中心轴有偏差、加工刀具磨损或振动等造成谐振子质量分布不均匀。目前,关于半球谐振陀螺谐波缺陷分布的研究,赵洪波［4］和明坤［5］研究了谐振子密度周向分布不均匀、阻尼周向分布不均匀与频率裂解的影响;陈雪等［6］通过仿真实验得到了如下结论:谐振子
导航与控制 2022年2期2022-07-28
- 二维线性谐振子在不同坐标下的研究
等[3—7].谐振子作为量子力学中最重要的模型之一，它的研究对于量子理论，乃至微观世界的探索至关重要.谐振子运动及其相关特性的研究, 无论在理论上还是应用上都具有重要意义.近些年，许多研究者对谐振子及其特性的大量研究趋于活跃[8—17]，并且取得了一些成果，尤其是一维线性谐振子.而二维各向同性谐振子是谐振子模型中较具代表性的模型之一, 也是量子力学中的重要模型之一, 因此，谐振子及其模型的研究具有重要意义.要正确深入研究此模型, 必须分析其基态能量和波函数
宁夏大学学报（自然科学版） 2022年2期2022-07-18
- 石英谐振子加工技术
的优良性能受到谐振子缺陷的限制。其工作原理是利用石英谐振子振动驻波沿环向的进动来敏感表头旋转的一种振动陀螺，其核心结构为谐振子，谐振子主要参数为品质因数及频率裂解值。石英玻璃和蓝宝石均具有很低的内摩擦值，但蓝宝石的颗粒具有多项异性，且加工复杂、成本昂贵。在陀螺工作中谐振子驻波需以稳定的振动模式存在于完美的结构中，但质量各向异性会破坏驻波[1]，所以高品质因数谐振子的材料大部分选用石英玻璃。因此由石英玻璃组成的固体波动陀螺在工程应用方面开展了广泛的研究[2]
装备制造技术 2022年1期2022-06-10
- 洛伦兹对称破缺框架下的广义克莱因-戈尔登谐振子*
don,KG)谐振子[1,2]是受狄拉克谐振子[3,4]的启发而提出的,而狄拉克谐振子是在线性相互作用下描述自旋为1/2 粒子的物理对象.目前,相对论谐振子的推广,如KG 谐振子[5-10]、Kemmer 谐振子[11]、Duffin-Kemmer-Petiau 谐振子[12-14]以及狄拉克谐振子[15,16]的广义化是理论物理学家特别感兴趣的研究课题,尤其是在拓扑缺陷背景下的谐振子研究吸引了许多物理学家的兴趣.文献[8]在宇宙弦时空中通过一个新的动量算
物理学报 2022年6期2022-03-30
- 半球谐振子曲面加工干涉分析及其超精密磨削工艺＊
1-3]。半球谐振子作为半球谐振陀螺（hemispherical resonator gyroscope，HRG）的核心部件，是一种典型的小口径复杂曲面类零件，其加工精度和表面质量直接影响HRG 的导航和定位精度[4]。现阶段，半球谐振子主要通过粗磨成型和超精密磨削两道工序来满足其尺寸精度要求[5]。粗磨时，采用杯形砂轮对熔石英棒料进行展成法加工，粗加工后的谐振子质量较差，表面存在大量凹坑与材料破碎，变质层深度较大[6]。为了提高粗加工后谐振子的表面质量，
金刚石与磨料磨具工程 2022年1期2022-03-22
- 二维耦合谐振子的非对易能谱
-8], 例如谐振子[9]、氢原子[10]、朗道能级[9,11]等. 通常研究非对易空间量子系统的方法是将非对易算符通过映射的方法投影到对易空间, 使得算符满足标准的海森伯代数, 从而解决非对易问题. 2008 年范洪义等[12]把不变本征算符方法(invariant eigen-operator method, IEO)引入到非对易范畴, 用于求解非对易空间谐振子哈密顿量的能谱. 该方法是在海森伯思想和薛定谔算符的基础上提出的一种求解量子系统能谱的方法[
物理学报 2021年20期2021-12-23
- 一种半球谐振子固有刚性轴方位的标定方法
点[1-5]。谐振子的质量分布不均匀将造成频率裂解，而频率裂解会导致驻波的周期性振荡，从而严重影响陀螺仪的输出精度[6-10]。因此，谐振子的质量平衡对提高振动陀螺的精度具有重要意义[11]，而谐振子质量平衡的关键在于固有刚性轴方位辨识，它将为后续离子束调平系统提供谐振子的坐标参数。席翔等人提出并验证了一种基于声学激励的非理想谐振子频率裂解、阻尼时间常数和模态偏移角的测试方法[12]。李绍良等人提出了基于幅频响应特性的半球谐振子频率裂解及固有刚性轴方位角测
中国惯性技术学报 2021年4期2021-12-06
- 半球谐振子装配倾角误差对频率裂解的影响分析
国内外针对半球谐振子频率裂解的形成演化机理以及调频和测试方法进行了大量的研究，但这些研究主要集中在谐振子加工误差及材料各向异性对频率裂解的影响方面[6-13]，针对装配误差造成频率裂解的影响机理研究较少。霍炎等人针对质量分布不均匀对谐振子频率裂解以及质量缺陷对振动谐振子驻波漂移的影响进行了研究[7]。文献[8]推导了具有质量缺陷的半球形壳体的分频解析模型，并建立了一个预测不完美谐振腔微调质量的函数。在频率裂解修调方面，文献[9]研究了一种化学刻蚀方法来消除
中国惯性技术学报 2021年4期2021-12-06
- 改进人工蜂群算法在谐振子参数优化中的应用
工作原理是利用谐振子径向振动产生的驻波沿周向的进动来敏感载体旋转[1-2]。相较于传统机械陀螺，HRG 用谐振子来替代机械陀螺转动部件，大大提高了其可靠性及工作寿命。在国外，HRG 已经作为产品广泛应用于航海、航天、航空、战术武器、地面车辆等领域，被称为高价值空间任务优选传感器[3-6]。石英谐振子作为HRG 的核心部件，国外对其进行严格的技术封锁，仅谐振子直径参数有相关报道，而锚杆直径、锚杆长度、球壳厚度等都没有相关资料，因此对谐振子结构参数进行优化设计
自动化与仪表 2021年11期2021-11-25
- 基于测不准原理的一维谐振子势中粒子能级及概率的讨论①
和应用中,一维谐振子模型和测不准关系是非常重要的物理模型和重要理论,它们在理论研究和计算物理中都有广泛的应用。例如:乔流飞等利用代数解法讨论了一维电谐振子能量本征问题[1];冯璐等给出了电磁场中线性谐振子本征能量和本征波函数[2];赵森等研究了均匀电磁场作用下的一维线性谐振子的能级分布[3];肖奎等对一维线性谐振子本征矢及概率进行了可视化分布演示[4];刘燕杰论述了测不准原理的应用范围和意义[5];张佳林讨论了微观粒子波粒二象性和测不准原理的联系[6];沈
佳木斯大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-11-02
- 线性谐振子量子特性的可视化研究
的物理特性，如谐振子、势箱函数、氢原子的轨道和电子云图以及零点振动能等性质[1-5]，其关键在于正确的模型推导和精确的仿真计算. 这些特殊的量子理论模型推导和仿真计算不但是了解物质的微观结构和宏观性质的基石，而且是所有量子理论的基础[4]. 在自然界中，任何体系在平衡位置附近的小振动都可以分解成若干彼此独立的谐振子的简谐振动，如分子的振动、晶格的振动、原子的表面振动以及辐射场的振动等. 所以说，谐振子作为量子理论体系中最典型、最基础的量子理论模型，应用于各
云南大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-10-14
- 微半球谐振陀螺仪的模态主轴方位角测算方法*
的限制，微半球谐振子加工过程中存在许多不理想的因素，如吹制过程中温场不均匀、成型后研磨释放不水平等。而这些加工误差导致微半球谐振子机械结构出现偏差，破坏其结构的对称性[6]。从测控系统角度来看，这类误差将导致谐振子的工作模态频率出现裂解，且模态主轴轴向也不再是任意方向，这将严重影响了陀螺仪的性能。为了确定谐振子模态主轴位置，李巍等人[7]通过推导振动位移的表达式并通过安装两组激励电极及位移传感器来测试模态主轴方位。王锦等人[8]分析不同角度检测电极处的频率
传感器与微系统 2021年9期2021-09-10
- 谐振子的经典和量子统计分布
方式截然不同.谐振子模型作为在经典物理和量子物理中都非常重要的模型，是理解很多复杂体系行为的最基本单元.本文通过对谐振子系统的经典统计分布和量子统计分布的详细研讨，以Mathematica软件为数学辅助手段，通过可视化的图像，比较和归纳出经典统计与量子统计的区别和联系.这一比较研究可以更加深刻地理解谐振子在宏观和微观尺度下不同的统计行为，从而加深对量子力学基本规律的理解和认知.1 经典运动和统计分布(1)则运动方程可写为(2)x(t)=Asin(ωt+φ)
大学物理 2021年7期2021-07-04
- 基于最小均方算法的半球谐振子特征参数辨识方法
传感需求。半球谐振子（hemispherical shell resonator，HSR）作为半球谐振陀螺的核心元件，其各向异性的程度与工作在全角模式下的陀螺性能密切相关。半球谐振子周向的刚度分布不均匀，会导致驻波的波形绑定和频率裂解现象，而周向的阻尼（或品质因数）分布不均匀，会导致驻波方位角向阻尼较小的方向漂移并自锁[1]。通常，用于表征半球谐振子的特征参数主要包括：刚度各向异性Δω，刚度失准角，阻尼各向异性 Δ(1 /τ)，阻尼失准角[2]。目前，可以
中国惯性技术学报 2021年1期2021-05-27
- 耦合谐振子的量子绝热捷径设计
还可描述机械谐振子冷却[4]、晶格中光学传播[19]、RC 电路(resistor-capacitance circuit)[20]等.然而, 在某些情况下, 耦合谐振子而非单个谐振子模型及其相干操控则显得尤为重要.例如, 耦合谐振子可以描述光力机械振子[21-22]、多个相互作用囚禁离子[23]、囚禁势中相互作用的冷原子气体[24]等.由于耦合谐振子的两个振子因耦合相互影响, 与单个谐振子相比更难操控.特别地, 在机械谐振子等实验中常规绝热调频方案往往
上海大学学报（自然科学版） 2021年6期2021-02-24
- 极坐标系下二维各向同性谐振子能级及波函数的研究 ①
，二维各向同性谐振子经常被使用，在各个方面都得到了广泛的研究，例如：波函数及概率的可视化演示[1-2]；电谐振本征值问题求解[3]；双原子分子谐振子模型研究[4]；使用MATLAB软件演示线性谐振子能级及波函数[5]；含时线性谐振子密度算符的研究[6]；涨落质量的谐振子共振行为分析[7]；一维线性谐振子非幺正变换研究[8]；含时谐振子动力学研究[9]；一维线性谐振子能量的不变本征算符法[10]；谐振子能级在弱电场中的计算[11]；利用作图方法研究一维线性谐
佳木斯大学学报（自然科学版） 2020年4期2021-01-13
- 升降算符在一维谐振子能级讨论中的应用
哈密顿算符一维谐振子的哈密顿算符可以表示为(1)坐标和动量算符满足对易关系(2)令(3a)(3b)(4a)(4b)根据式(2)，易得(5)(6)(7)(8)由式(4)可得(9)(10)2 能量本征值的推导(11)(12)(13)(14)(15)取本征矢|E′〉，并将其被算式(15)作用易得(16)E′，E′-ћω，E′-2ћω，…(17)对于基态的能量，根据式(10)(18)易得E0=ћω/2(19)根据式(8)和式(10)可得(20)(21)E′，E′+
商丘师范学院学报 2020年12期2020-11-10
- 一维电谐振子能量本征问题的代数解法研究①
子力学中一维电谐振子是重要的模型系统中的一者，任意势在稳定平衡点附近可以用谐振子势来近似。谐振子是存在简单解析解的量子系统，量子谐振子可用来近似描述分子运动，所以对于谐振子的解的研究就格外重要。例如：肖奎等对一维线性谐振子波函数及概率分布的可视演示[1]；张小伟给出了关于电场中线性谐振子问题的求解[2]；赵清锋用待定系数法求解一维线性谐振子在微扰体系下的解析解[3]；此外还有对二维谐振子、谐振子的概率密度与时间的关系、同调谐振子谱空间上的对称性和参量双粒子
佳木斯大学学报（自然科学版） 2020年3期2020-10-26
- 球坐标系下三维谐振子的本征问题研究①
论量子力学中，谐振子模型是能够严格求解的基本物理模型，其在原子核表面振动、分子振动、辐射场振动、晶格振动等方面都有广泛的应用，因而得到了大量的研究，例如：王亚辉研究了非对易空间中阻尼谐振子的Wigner函数[1-2]；吴淑蕊分析了量子谐振子在非对易空间中的性质[3]；居康康研究了量子耗散谐振子的跃迁几率[4]；郁华玲使用阶梯算符分析了谐振子能量及相干态[5]；李凤敏对磁场中三维各向异性谐振子哈密顿量进行了对角化处理[6]；李兴华研究了球坐标系下三维各向同性
佳木斯大学学报（自然科学版） 2020年2期2020-05-18
- 半球谐振陀螺静电驱动建模与分析
G主要由半球形谐振子、静电激励罩和敏感读出基座组成(见图1)，其中半球形谐振子是陀螺的核心敏感部件，具有高品质因数Q值和稳定的固有振动频率。图1 HRG结构图将陀螺的半球形谐振子、静电激励罩和敏感读出基座焊接在一起，固封在一个高真空的容器中，组装成一个角度或角速度传感器。静电激励罩上分布数个离散电极，与谐振子球面形成数个电容，静电高压通过这些电容产生谐振子振动所需的力，形成谐振子微振动。敏感读出基座上等角度分布数个电极，一般设置为8个，用于检测出谐振子的振
压电与声光 2020年2期2020-05-10
- 变壁厚半球谐振子设计及参数优化
品质因数的半球谐振子和较为简单的结构，具备精度高、体积小、重量轻、功耗低、可靠性高和环境适应性好等优势，在航空、航天、航海以及陆用等各个领域具有广阔的应用前景[4,5]。传统半球谐振陀螺采用球面电极与谐振子形成驱动和检测电容，零部件制造和装配难度大、成本高；而新型半球谐振陀螺采用平板电极结构，简化了电极制造以及谐振子、电极的装配问题，但由于该陀螺方案仅利用了谐振子的唇沿面积，与平板电极形成的电容面积大幅降低。为增大电容面积，本文设计了一种变壁厚半球谐振子，
中国惯性技术学报 2020年6期2020-04-06
- 基于幅频响应特性的半球谐振子频率裂解与固有刚度轴方位角测定方法*
标的主要因素是谐振子加工误差及材料各向异性引起的频率裂解(也称频差)[6-8]。由于半球谐振子存在圆度、同轴度等加工形位偏差，以及谐振子材料圆周向密度、杨氏模量等的各向异性，会使得谐振子二阶振型出现两个相互间展成45°的固有轴，这两个不同固有轴的二阶弯曲振型对应的固有频率分别达到极大和极小值，两个固有频率差称作频率裂解，两个固有频率轴称之为固有刚度轴。如果对谐振子的激励不沿固有轴方向，频率裂解会使谐振子振型的驻波向固有轴缓慢漂移直至振动沿固有轴方向，从而导
飞控与探测 2020年1期2020-03-11
- 含粲四夸克态的夸克势模型研究
质量，主要是用谐振子波函数展开四夸克波函数的空间部分，通过四体Moshinsky变换等方式得到任意两个夸克的相互作用。关键词：夸克势模型;四体系统;谐振子中图分类号：O572 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）03-0010-02Abstract： Since the discovery of X （3872）， physicists have developed a strong interest i
科技创新与应用 2020年3期2020-02-04
- 半球陀螺谐振子环向振型进动特性研究
超低阻尼的半球谐振子，也正是因为半球谐振子的优越性能，HRG广泛应用于海陆空天电等技术领域。本文围绕半球谐振子成型工艺、性能指标和最终用户要求，对半球陀螺谐振子环向振型进动特性进行分析，建立半球陀螺能量型谐振子数学模型，确定半球壳体旋转时应选取的最佳振型与进动因子，为后续大批量、低成本可行的成型工艺路线提供理论研究基础，以加快HRG的研制及其应用进程。1 半球谐振子运动方程半球谐振子由薄壁半球壳体与支撑杆两部分构成。薄壁半球壳体使谐振腔材料对弯曲能量储存达
导航定位与授时 2019年6期2019-12-11
- 金属振动陀螺谐振子性能参数的分析与研究
[3]、工艺、谐振子材料机理等的研究，结果表明，金属振动陀螺的性能与谐振子所选材料的属性有关。近年来，随着金属振动陀螺的不断深入研究，已取得了长足的发展与进步[4]。本文概述了金属振动陀螺的工作原理、谐振子的设计、制作到成型装配要求。基于金属振动陀螺性能参数要求。重点研究谐振子的材料特性及制作过程中的热处理工艺，分析了它们对金属谐振子性能参数的影响。1 金属陀螺结构说明金属振动陀螺主要由基座、谐振子和外罩3部分组成(见图1)。基座与外罩焊接，将谐振子密封在
压电与声光 2019年4期2019-08-29
- 减小金属筒形谐振子振型偏移角的方法
一种，利用筒形谐振子被激励驻波的惯性效应实现陀螺在其敏感轴转角的测量，该类陀螺用振动元件代替了传统陀螺的机械转子，用微幅振动取代了高速旋转，具有结构强，能耗低，精度高等优点，在兼顾抗高过载、量程大方面表现了巨大的潜力[1]，同时也具有加工简单，陀螺制造难度低，易于批量化生产等优势，发展和应用前景极为广阔[2]。目前在金属筒形陀螺及其谐振子振型偏移角的研究方面，国内外许多学者和研究机构已做过不少的工作。Innalabs公司在圆柱形金属谐振子的底部加工出轮辐状
传感器与微系统 2019年7期2019-06-25
- 金属壳谐振子研究进展
也被称为金属壳谐振子（以下简称谐振子）。当载体存在角运动时，哥氏效应引起四波腹振动（固有振动）下的谐振子振型 “转动”，是该陀螺对 “旋转”敏感的基本表现形式［1-4］。金属壳谐振陀螺因采用了合金材料作为谐振子，具有结构强度高、抗过载能力强的优点，在兼顾抗过载、量程和精度方面表现出了巨大的潜力［1-7］，而其余振动陀螺的振动部件均不能适应大过载环境［8］。 文献［6］和文献［7］将金属壳谐振陀螺、半球谐振陀螺归属于固体波动陀螺范畴。金属壳谐振陀螺是目前能够
导航与控制 2019年2期2019-06-12
- 基于阶梯掩膜腐蚀的圆柱壳体振动陀螺谐振子的亚表面残余应力测试与分析∗
角速度输入时，谐振子上的驱动质量单元沿驱动轴作恒幅振动；在有角速度输入时，驱动质量单元的振型受哥氏力的作用偏向检测轴。通过解调检测轴方向的输出信号，就可以获得输入角速度的大小。圆柱壳体振动陀螺在成本、体积和功耗方面具有综合优势，在当代高技术战争中，广泛应用于武器制导、卫星导航、深空探测等多个国防领域[2－4]。图1 圆柱壳体振动陀螺工作原理示意图圆柱壳体振动陀螺核心部件是谐振子，谐振子结构相对于其他振动式陀螺如半球陀螺[5]、圆盘形陀螺和圆环形陀螺[6－7
传感技术学报 2019年2期2019-03-26
- 金属筒形谐振陀螺的频率修调技术研究
核心敏感部件为谐振子(图1(a))，其底部贴有压电陶瓷用于驱动和检测。该陀螺的工作原理为，压电电极的逆压电效应激励出谐振子的驱动模态(图1 (b))，陀螺敏感轴角速度的哥氏力效应激励出与驱动模态振形相差45°的检测模态(图1 (c))，压电电极的压电效应检测出谐振子的检测模态的振幅，最后压电电极的输出信号经外围电路解调，即可解算出敏感轴角速度[4]。(a) 谐振子 (b) 驱动模态 (c) 检测模态 图1 金属筒形谐振陀螺核心部件及其工作模态Fig.1 T
导航定位与授时 2019年1期2019-01-29
- 一维定态谐振子的数值解法及MATLAB指令
法算出一维定态谐振子的前九个能级的波函数，并给出一个大学阶段容易理解的MATLAB指令。其结果与常用的理论法结果相比较，得出了一致的结论。关键词：谐振子；定态；数值解法中图分类号：O413.1；TP311.1 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）08-0100-02Abstract：The wave functions of the first nine energy levels of one-dimensional stationa
现代信息科技 2018年8期2018-10-21
- 谐振子模型在量子系统本征值计算中的应用
一。本文从线性谐振子模型出发，借助谐振子本征值态所建构的希尔伯特空间，利用Matlab提供的库函数求解任意束缚势量子系统的本征值和本征函数。数值方法的讲授将极大提高学生灵活应用量子力学知识解决实际问题的能力。【关键词】谐振子 束缚态 薛定谔方程 Matlab【中图分类号】O413 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）03-0048-02引言薛定谔方程束缚态离散谱的计算是初等量子力学所研究的基本问题之一。对于定态薛定谔方程本征值求解问
课程教育研究·学法教法研究 2018年3期2018-07-24
- 一种半球谐振陀螺谐振子动力学建模方法
，失效因素少；谐振子物理特性稳定，陀螺具有很高的可靠性和超长的寿命，连续工作15年的可靠度高达0.99，这些优点使得半球谐振陀螺在惯性技术领域具有广阔的应用前景，为此发展半球谐振陀螺技术对于中国导航技术的快速发展具有十分重要的意义。目前，半球谐振陀螺误差机理分析与抑制技术仍是制约其发展的关键因素之一。而建立半球谐振陀螺谐振子的动力学模型为研究其误差机理问题提供了力学基础。所以，在半球谐振陀螺的理论研究和实际制造过程中，其误差机理分析的基础是含有各种误差源的
航空学报 2018年3期2018-04-03
- 金属圆柱壳谐振陀螺的静电激励方法研究
的一种，它利用谐振子振动产生的驻波相对于谐振子本身的滞后效应，且滞后的角度与转速成正比的原理进行工作[1]。它的稳定性好、寿命长、可靠性高且抗辐射，极具发展潜力。圆柱壳谐振陀螺的工作振型是有4个波腹点和4个波节点的二阶振型。为了使圆柱壳谐振子产生这样的振型，必须对谐振子施加激励电场。对静止状态下的谐振子进行激励是整个陀螺工作系统中最初始的任务，激励方式的选择会影响谐振子的振动状态，进而影响后续信号采集系统的精度。本文对圆柱壳谐振子的激励方式进行了理论和实验
导航定位与授时 2018年1期2018-02-01
- 利用感生电偶极子推导范德瓦尔斯相互作用势
尔斯相互作用 谐振子 电偶极子【中圖分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）48-0232-02一、引言原子间以及分子间相互作用力包括范德瓦尔斯相互作用造成的吸引力、泡利不相容原理造成的斥力、固有电偶极矩间相互作用、氢键等等。范德瓦尔斯相互作用的研究对人们了解掌握原子级别微观世界中的相互作用有着重要意义。近些年随着对于诸如石墨烯等二维材料的研究的深入，二维材料层间范德瓦尔斯相互作用对于材料性质的影响越来越受到关注。
课程教育研究 2018年48期2018-01-24
- 关于电场中线性谐振子问题的求解
关于电场中线性谐振子问题的求解张小伟(黔南民族师范学院物理与电子科学学院，贵州 都匀 558000)线性谐振子是量子力学中非常重要的一个模型，本文列举了求解电场中线性谐振子能量和波函数的不同方法，并比较几种方法的优缺点。线性谐振子；微扰理论；费曼-海尔曼定理量子力学中关于线性谐振子的研究很多，最主要是因为谐振子往往可作许多复杂运动的初步近似，所以谐振子的研究，无论在理论还是在应用方面都很重要。量子力学的各类教程中，最基本的是用薛定谔方程求解一维线性谐振子的
黑龙江科学 2017年10期2017-08-07
- 半球谐振陀螺的基础理论研究
题,对包括环形谐振子和半球谐振子的动力学理论、控制理论和信号处理理论等进行了系统的阐述和总结,建立了包括谐振子振动频率和进动特性、激励系统稳定性、信号处理等在内的半球谐振陀螺的基本理论框架,以期为今后的具体工程提供理论指导。半球谐振陀螺；谐振子；参数激励；信号理论0 引言半球谐振陀螺是一种高精度的振动陀螺,以其可连续工作15年并维持高于0.99的可靠度的突出特点,在卫星、导弹、定向钻井等应用领域受到广泛的关注,特别是在空间应用中占有独特的优势[1-2]。由
导航定位与授时 2017年2期2017-04-26
- 微玻璃半球壳体谐振子的设计、制备与表征
微玻璃半球壳体谐振子的设计、制备与表征罗 斌,尚金堂(东南大学电子科学与工程学院,南京 210096)近年来美国国防高级研究计划局大力推进三维壳体谐振陀螺(尤其是高性能半球谐振陀螺)的微型化,以实现惯导级性能的微机械振动陀螺。提出发泡法制备直径小于1cm的微壳体谐振子,利用发泡剂在高温下释放气体,使软化后的玻璃在气压差和表面张力的作用下形成三维轴对称壳体。大气环境下多普勒测振仪的测试结果表明,利用发泡法制备的微壳体谐振子的酒杯二阶模态的谐振频率为11kHz
导航定位与授时 2017年2期2017-04-26
- 具有有界干扰的耦合谐振子网络的一致性
有界干扰的耦合谐振子网络的一致性范龙云1，朱善华1，徐承杰1，文 平2，文 伟1（1. 湖南工业大学 理学院， 湖南 株洲 412007；2. 湖南工业大学 冶金工程学院，湖南 株洲 412007）为了研究具有有界外部干扰的耦合谐振子网络的一致性，先利用变结构控制方法提出具有有界外部干扰的耦合谐振子网络的一致性协议；再运用Lyapunov稳定性理论、代数图论和矩阵理论，得到谐振子网络实现一致的充分条件；最后利用数值模拟验证提出协议的有效性。外部干扰；耦合谐
湖南工业大学学报 2015年5期2015-12-08
- 量子力学中线性谐振子的可视化研究
量子力学中线性谐振子的可视化研究张 迪，王 丽，姜其畅，苏艳丽(运城学院 物理与电子工程系，山西 运城 044000)线性谐振子是量子力学中可以精确求解的一个典型问题。为了直观地理解这一物理模型，借助MATLAB语言分别给出了一维和二维线性谐振子的波函数和概率密度分布图。通过比对理论计算结果和可视化模拟图形，既加深了对线性谐振子问题的理解，又激发了对量子力学的学习兴趣。线性谐振子；MATLAB语言；可视化1. 引言简谐运动广泛存在于自然界中。任何体系在平衡
运城学院学报 2015年3期2015-06-23
- 谐振子偏心对半球陀螺精度的影响*
10025)谐振子偏心对半球陀螺精度的影响*李 灿,汪立新*,秦伟伟,田 颖(第二炮兵工程大学,西安 710025)为了获得谐振子偏心对半球陀螺测量角速度的影响,首先基于谐振子径向位移动力学方程,得到了反馈激励幅值与输入角速度的关系。然后给出了谐振子偏心产生的原因,从传感器和激励器的角度分析了谐振子偏心的影响,利用等效输入角速度的思想建立了谐振子偏心的误差模型,仿真计算了谐振子偏心对陀螺测量的影响结果。最后设计实验,给出了基于二轴转台的6位置误差系数标定
传感技术学报 2015年6期2015-04-17
- 利用二次型理论精确求解双模耦合谐振子本征能级
确求解双模耦合谐振子本征能级林 蓉(菏泽学院 物理与电子工程系，山东 菏泽，274015)当两粒子在势场中运动时，由于两粒子之间存在相互作用，所以体系的哈密顿量必然会多出一项相互作用的耦合项.由于此耦合项的存在，使得体系本征能级的求解出现困难.本文主要介绍利用线性代数中的二次型定理，作一个线性变换消除其中的耦合项，并且此变换也不会引起本征能级的改变，也因此使其变成一个一般的二维势场问题，便可以精确求出其本征能级.二次型；对角化；变换矩阵；耦合项0 引 言在
商丘师范学院学报 2015年6期2015-03-03
- 数值方法研究谐振子势阱和磁场中的带电荷玻色气体
李玉山（1.菏泽学院物理系，菏泽274015；2.北京科技大学物理系，北京100083）1 IntroductionFor many years，thermodynamic properties of uniform charged Bose gases（CBGs）have been extensively studied in the context of trapped cold atoms[1－5].Ultra－cold atomic gases a
原子与分子物理学报 2014年5期2014-09-19
- 基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺振型检测技术*
73)振动陀螺谐振子振型一般采用激光进行非接触式测量,这种方法存在设备成本高、操作复杂、效率低等问题,因此,提出了一种基于MEMS声传感器的圆柱壳体振动陀螺谐振子振型测试方法。该方法利用体积小,指向性高的MEMS声传感器对谐振子振动声场进行高分辨率测量,获得精确的谐振子振动分布情况,建立了谐振子声波测试实验系统,进行了测试实验,并与激光测振仪的测量结果进行比对。实验结果表明,该测试系统具有较高的振型测量精度。这种测试方法成本低,操作简便,测量精度高,可以实
传感技术学报 2014年10期2014-09-07
- 含时线性谐振子系统密度算符的研究
00)含时线性谐振子系统密度算符的研究范开敏1，唐 婧2(1.四川文理学院物理与机电工程学院，四川达州635000;2.四川文理学院化学化工学院，四川达州635000)主要是研究含时线性谐振子系统的量子解问题.首先运用李代数方法得到含时线性谐振子系统的密度算符随时间演化的量子精确解，然后对得到的解析式进行了验证和分析.结果显示，我们得到的含时谐振子系统密度算符的解析解能准确的描述含时谐振子系统密度算符随时间的演化.含时谐振子；密度算符；量子解0 引言在量子
四川文理学院学报 2014年2期2014-07-24
- 关于谐振子第一积分的研究
丁光涛1 引言谐振子是力学和物理学中基本的模型之一,很多理论研究和工程实际应用研究都建立在这个模型之上[1,2].微振动系统是可积系统,然而,有关的问题,例如系统存在多少个不含时的独立积分以及如何导出这些积分,仍是受关注的课题,很多系统的量子化与这些积分(守恒量)有关[3-6].文献[7]用扩展的P-S方法得到了二维非对称谐振子系统分振动的频率比为有理数情况下的第三个独立的积分,但是,对分振动的频率比为无理数情况下是否存在第三个独立的积分问题,未做明确回答
物理学报 2013年6期2013-09-25
- 谐振子密度偏差引起的频率裂解的分析
63.com）谐振子密度偏差引起的频率裂解的分析任顺清，赵洪波（哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心，150001 哈尔滨，h84b@163.com）为研究半球谐振子密度不均匀引起的频率裂解，首先利用解微分方程的布勃诺夫－加廖尔金法建立了谐振子环向密度分布不均匀的动力学方程，根据动力学方程建立了振动系统的状态方程，进而推导了系统的特征方程，根据特征方程解出了在谐振子存在环向密度不均匀的前提下，振动系统存在的两个二阶固有频率，最后求解了固有频率裂解的表达
哈尔滨工业大学学报 2012年3期2012-07-19
- 杯形陀螺压电片粘结胶层对谐振子振动特性的影响规律研究*
1］。而且杯形谐振子的加工相对简单，激励和检测电极在同一平面内，陀螺制造难度显著降低，发展和应用前景极为广阔［2］。对于杯形波动陀螺，许多学者已做过不少研究工作。Philip Wayne Loveday对圆筒形压电谐振子进行了理论建模与分析［3］;Chikovani等人制造了一系列高性能低成本的杯形波动陀螺［4］。在这些研究中，虽然已经对杯形陀螺理论和制造技术进行了不少的研究，但是在粘接胶层方面的研究还不够深入，其影响规律还不是很清楚。事实上，粘胶层是影响
传感技术学报 2011年9期2011-12-06
- 圆柱壳体振动陀螺谐振子的品质因数研究*
质因数的大小由谐振子的能量损耗机制决定。目前，国内外学者对于圆柱壳体振动陀螺的研究主要是针对陀螺的制造工艺以及处理电路等方面，而对于陀螺的品质因数，尤其是对于陀螺谐振子品质因数的影响因素方面，所做的理论和实验研究都比较少，因而有必要对其进行进一步的研究。本文首先从理论上对影响圆柱壳体振动陀螺谐振子品质因数的主要因素进行详细的分析，并针对各种影响因素进行实验测试，最后对实验结果进行分析总结。1 工作原理图1所示是典型的圆柱壳体振动陀螺结构。这种陀螺是由薄壁圆
传感技术学报 2011年10期2011-10-20
- 三维各向同性谐振子在两不同坐标下的解及其联系
）三维各向同性谐振子在两不同坐标下的解及其联系付文羽（宁波工程学院 理学院，浙江 宁波 315211）根据量子理论及薛定谔方程，从三维各向同性谐振子的本征值与本征函数出发，详细研究了三维各向同性谐振子在直角坐标系和球面坐标系下的本征函数、本征值之间的对应关系。理论分析表明，直角坐标系两不同坐标系下的本征函数之间通过一个幺正变换联系起来，能级简并度与幺正变换矩阵阶数相同。量子力学；三维各向同性谐振子；不同坐标系；本征函数自然界中广泛碰到简谐运动，任何体系在平
延安大学学报（自然科学版） 2011年1期2011-06-05
- 非对易相空间下电场中二维带电谐振子的Wigner函数
的特点.而量子谐振子是许多复杂模型的基础，它的Wigner函数积分后能写成简单的表达形式，可用来讨论许多实际问题.该文主要把谐振子模型放在了非对易相空间，在有外加电场的情况下，研究二维带电谐振子的Wigner函数.1 电场中二维带电谐振子的能量本征值和本征函数先考虑无外加电场的情况下一个质量为μ，频率为ω的二维谐振子，其Hamilton量[8]可表示为(1)解其在坐标表象下的Schrödinger方程可得到能量本征值和本征函数，分别为(2)(3)(4)上式
杭州师范大学学报(自然科学版) 2010年1期2010-12-09
- 电场中二维带电谐振子在非对易空间的Wigner函数
的特点．而量子谐振子是许多复杂模型的基础，它的Wigner函数积分后能写成简单的表达形式，可用来讨论许多实际问题．这篇文章主要把谐振子模型放在了非对易空间，在有外加电场的情况下，研究二维带电谐振子的Wigner函数．1 电场中二维带电谐振子的能量本征值和本征函数先考虑无外加电场的情况下一个质量为μ，频率为ω的二维谐振子，其Hamilton量可表示为[5](1)解其在坐标表象下的Schrödinger方程可得到能量本征值和本征函数，分别为(2)上式中势能项可
杭州师范大学学报(自然科学版) 2010年5期2010-11-22