三线法测量惯性误差分析[外文翻译].rar

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三线法测量惯性误差分析

摘要 准确计算不规则物体的转动惯量是非常困难的，因为考虑的数据非常庞大。一般的方法是用三线摆测量物体在水平盘内的振动周期。本文讨论三线法的误差来源，特别是被测物体的质心未准三线摆水平圆盘的中心产生的误差。这篇文章描述计算误差必要性的来源，讨论不同测量参数准确性的相对重要性。被测物体质心与三线摆盘中心的对齐相对于其他在计算中需要测量的量的准确度是不重要的，这是大家的共识。

关键字 三线摆 质量特性 惯性 测量 误差

定义
D 物体质心从三线摆盘质心沿着三线摆盘中心到悬线连接点的直线的距离。
d 三线摆盘中心的水平位移
F 三线摆盘转角处每根悬线的水平力
分别表示离质心最近和最远转角处的力
g 重力常数
Izz 系统总的转动惯量
IPzz,IBzz 分别表示三角盘和物体的转动惯量
L 悬线的长度
m 三角盘和物体的总质量
三角转盘的质量
被测物体的质量
R 三角摆盘中心到转角悬线连接点的距离
分别表示系统质心到转盘转角处的最短和最长距离
Tz 水平平面的力矩
W 每根悬线支撑的重量
分别表示距离系统质心最近和最远悬线所承受的重量
α 悬线的转角
分别表示距离转盘质心最近和最远的悬线的转角
γ △R 比R的比值
△h 摆盘的竖直位移
△R 物体质心移动引起整个系统的质心位移
θ 摆盘水平面转过的角度
摆盘水平面角加速度
τ 整个系统的振动周期
ω 振动频率

简介
在进行固体的动态分析时，知道它的转动惯量是必要的。对于简单的几何形体可以通过计算得到，但是对于复杂的或者不知道准确尺寸的物体必须通过测量获得转动惯量。随着现代传感器和设备使用，有许多专业的机器解决这个问题。例如Witter et al[1]描述了使用六自由度传感器及线性加速度计阵列技术。由于有许多机械，减小测量误差在正常使用范围成为设备的评价标准，一旦低成本运作，这些设备的使用相对于传统方法将更不适应，更困难。