Показано принципову можливість створення пружного підвісу, що має прийнятні габарити, перевантажувальну здатність і жорсткісні характеристики. Одержано оптимальні розміри пружних елементів, які забезпечують лінійну рівножорсткість ідеалізованого підвісу та мінімально можливу кутову жорсткість щодо робочих осей підвісу.

Розроблено математичну модель дворамкового динамічно настроюваного гіроскопа (ДНГ) з однокільцевою схемою складання, що дозволило в аналітичному вигляді одержати дрейфи ДНГ, спричинені прискоренням основи та залежні від жорсткісних характеристик, обумовлених конструктивними особливостями пружного підвісу. В аналітичному вигляді одержано жорсткісні характеристики пружного підвісу ДНГ. Проведено дослідження залежності кутової робочої жорсткості пружного елемента (ПЕ) та всього підвісу в цілому від дії на ПЕ поздовжної сили. Одержано аналітичні вирази, що пояснюють зміну частоти динамічного настроювання ДНГ за різних орієнтацій поздовжніх осей його ПЕ в полі сили тяжіння. Досліджено міцність пружного підвісу та розроблено методику пружного шарнірного ланцюга, яка дозволила одержати аналітичні формули для величини критичної сили у разі дослідження на статичну стійкість ПЕ підвісу. З метою мінімізації робочої кутової жорсткості розв'язано задачу оптимізації пружного підвісу, в якій допустима область формується умовою лінійної рівножорсткості підвісу, а також умовами його міцності та статичної стійкості.

Рассмотрены вопросы расчета и оптимизации двухрамочных динамически настраиваемых гироскопов с одноколечной компоновкой упругого подвеса. Разработана математическая модель и по предложенной методике построена модель погрешностей динамически настраиваемых гироскопов данного типа. С помощью разработанного метода узловой конденсации проведен аналитический расчет жесткостных, прочностных и отдельных динамических характеристик двухрамочного упругого подвеса с одноколечной компоновкой, а также его оптимизация. Подробно изложены разработанные методы расчета сложных механических конструкций, применяемые в проводимых исследованиях. Рассмотренные методики использованы для численного расчета характеристик серийно выпускаемых приборов ГВК-16 и ГВК-18. Результаты работы могут применяться для исследований сложных механических конструкций различного назначения.

Описана методика, которая обеспечивает создание математической модели упругого крыла под действием аэродинамической и массовой нагрузки, что позволяет описать взаимодействие крыла с потоком воздуха, в аналитическом виде. Показано ее применения для определения критической скорости дивергенции, упрощенного крыла самолета Ла-5 ФН.

Получено аналитическое решение классической задачи условной оптимизации, в которой переменными проектирования являются геометрические параметры упругого подвеса исследуемого динамически настраивемого гироскопа, а в качестве целевой функции и функций ограничений выступают его жесткостные и прочностные характеристики. Проведенные исследования показали принципиальную возможность создания двухколечного упругого подвеса, обладающего приемлемыми габаритами, достаточной перегрузочной способностью и необходимыми жесткостными характеристиками. Угловое размещение упругих элементов в подвесе обеспечивает ему линейную равножесткость, а полученные оптимальные размеры упругих элементов - минимально возможную угловую жесткость относительно рабочих осей. Анализ реальных конструкций упругих подвесов показывает, что для повышения точности проводимых исследований необходимо учитывать конечную жесткость кардановых рамок подвеса.

Исследован механизм возникновения нелинейности масштабного коэффициента осевого микромеханического акселерометра прямого преобразования и показаны способы ее устранения.

Рассмотрен нагруженный продольной сжимающей силой стержень, образованный двумя цилиндрическими поверхностями. Его ширина постоянна по длине, а толщина изменяется. Для расчета используется метод упругой шарнирной цепи, который является разновидностью метода конечных элементов. Показана нецелесообразность применения упругой шарнирной цепи, содержащей более шести шарниров. Получено выражение, показывающее зависимость критической силы, приводящей к потере устойчивости стержнем, образованным двумя цилиндрическими поверхностями, от его параметров.

Цель работы - разработка рекомендаций по изменениям в конструкции упругого подвеса двухрамочного динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ) с одноколечной компоновкой, способствующих снижению величины дрейфа от неравножесткости. Получены соотношения между геометрическими параметрами упругих элементов, принадлежащих различным рамкам рассматриваемого упругого подвеса, необходимых для выполнения условия равножесткости. Отмечено, что для достижения максимальной точности в реальных ДНГ необходимо учитывать податливости внутренней и наружной рамок.

В сучасних інерціальних навігаційних системах широко застосовуються датчики з пружними підвісами. У загальному випадку пружні підвіси мають вигляд просторових конструкцій, а вибір їх оптимальних параметрів вимагає багаторазових розрахунків і, в першу чергу, характеристик жорсткості. Розглянуто можливість поєднання методу вузлової конденсації та пакету пакеті прикладних програм скінченно-елементного аналізу. Це надає змогу розраховувати характеристики складних механічних конструкцій у аналітичному вигляді, заощаджувати час розрахунків та машинний ресурс. Можливість поєднання двох методів розглянуто на прикладі розрахунку жорсткістних характеристик пружного підвісу камертонного мікромеханічного гіроскопу. Для порівняння проведено моделювання у пакеті прикладних програм скінченно-елементного аналізу. Результати співпали з достатньою точністю. Таким чином доведено можливість інтеграції методу вузлової конденсації та пакету скінченно-елементного аналізу.