原子惯性仪表加热磁屏蔽系统的热分析.pdf

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1、2015钲仪表技术与20l5第12期InstrumentTechniqueNo．12原子惯性仪表加热磁屏蔽系统的热分析郭勇，董全林，王鹏飞，陈瑶，全伟，房建成，(1．微纳测控与低维物理教育部重点实验室，北京100191；2．惯性技术国家重点实验室，北京100191；3．北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京100191)摘要：重点分析了原子惯性仪表加热磁屏蔽系统的传热过程，分别建立了加热磁屏蔽系统初步设计的试验和系统三维模型，利用有限元分析软件ANSYSWorkbench对其进行了稳态的热特性分析。结果表明试验模型仿真结果与测试得到的结果相符合，验证了热仿真的可靠性。而系统模

2、型仿真结果表明水冷表面温度受水冷载体材料特性的影响较大，其关系曲线可为下一步水冷结构设计及材料的选择提供参考，并通过仿真得到了系统各层筒的导热性能，为结构的改进设计提供了参考依据。关键词：加热系统；传热分析；热仿真；ANSYSWorkbench中图分类号：TP391．9；TP241．62文献标识码：A文章编号：1002-1841(2015)12-0022—04ThermalAnalysisforAtomicInertialInstrumentHeatingMagneticShieldingSystemGUOYong，，，DONGQuan．1in’，，，WANGPeng—fei''，

3、CHENYao，，QUANWei，，FANGJian—cheng'(1．KeyLaboratoryofMicro·nanoMeasurement-ManipulationandPhysics，Beijing100191，China；2．ScienceandTechnologyonInertialLaboratory，BeUing100191，China；3．SchoolofInstrumentationScienceandOpto-electronicsEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China)Abstract：Focuse

4、dontheanalysisoftheatomicinertialinstrumentheatingmagneticshieldingsystem’Sheattransferprocess，thetestandthesystem’S3Dmodelbasedonthepreliminarydesignedwereestablished，andthesteady—statethermalpropertyofsys—ternbytakingtheadvantageofFiniteElementMethod(FEM)softwareANSYSWorkbenchwasanalyzed．Com

5、paredwiththeexper—imentdata，thesimulationresultsshowitshighconsistency，verifyingthereliabilityofthethermalsimulation．Finally，basedonthepreliminarydesignedsystem’Sthermalsimulationanalysis，thethermalconductivitypropegyofeachcylinderinsystemwasob—rained，anditdiscussedhowtemperaturedistributionof

6、theentiresystemvariedwithwater—cooledcarriermaterialemissivity．Theconclusionprovidesthebasisforstructureimprovement．Keywords：heatingsystem；heattransferanalysis；thermalsimulation；ANSYSWorkbench0引言提供依据。尤其是加热实验的设计，可观察测量磁屏蔽系统中惯性导航是2O世纪中期发展起来的完全自主式的导航技各结构的温度变化，但是实际试验由于条件的限制，往往只能术，具有不依赖外界信息、不向外界辐射能量

7、、不受干扰、隐蔽测量试件上几个点的温度值，而热仿真软件可以获得整个系统性好的特点。陀螺仪是惯性导航的核心部件，它是一种能够精的温度场分布，且可通过热一结构耦合分析系统中各结构的热确地确定运动物体方位的仪器，自问世以来，就以其独特的性变形等。尤其是在一些试验设备无法达到的极值试验条件下能被广泛地应用到航天、航海、航空、军事等领域1-2]。近年来或者试验件数量少且价格极其昂贵的情况下，温度试验热仿真基于原子自旋效应发展起来的原子陀螺仪，以其超高的理论精将更能充分显示出其独