减摇陀螺飞轮动力学特性分析

以某型减摇陀螺装置飞轮为研究对象，采用ANSYS Workbench建立有限元模型，对飞轮进行模态分析，计算飞轮自身的临界转速并绘制坎贝尔图；结合飞轮本身的不平衡量，通过谐响应分析方法得到飞轮的稳态不平衡响应曲线。结果显示：飞轮的1阶临界转速为8 732.5 r/min，工作转速低于1阶临界转速的70%，不会产生共振；在不平衡量的作用下，飞轮在202 Hz、218 Hz下会产生明显的共振现象，该频率远高于飞轮的工作转速，因此在飞轮正常工作时不会受到飞轮不平衡量引起的共振。证明该型减摇陀螺装置飞轮设计的合理性，同时对后续同类型飞轮的设计提供仿真参考。