一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法

摘要

一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，该方法步骤如下：1.结合DTG参数变化主机理来选择有限元单元；2.建立材料模型库，包括：定义单位制和输入各部件的材料属性；3.通过分析DTG参数变化主机理确定建模部件，同时对模型连接关系进行简化，在有限元软件中建立DTG几何模型，并对DTG几何模型进行材料属性赋值；4.建立DTG有限元模型，包括针对DTG不同的部件实施不同的网格精度划分方法进行有限元网格划分；5.对DTG有限元模型施加约束及载荷，进行热-结构耦合分析，通过仿真计算得到DTG在不同温度剖面下内部残余应力变化规律；6.根据DTG性能参数稳定性判据，对有限元仿真结果进行分析，选取优化的DTG加速稳定仿真剖面；本方明所述方法精度高、易实现。

权利要求

1.一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其特征在于：该方法步骤如下：

步骤一：结合动力调谐陀螺仪DTG参数变化主机理来选择有限元单元，该动力调谐陀螺仪DTG参数变化主机理是指动力调谐陀螺仪DTG在加速稳定过程中的磁钢退磁以及各部件的线膨胀系数与弹性模量随温度变化；选择的有限元单元需要同时满足以下条件：（1）能够实现瞬态热分析；（2）能够实现结构场分析；（3）能够实现热-结构耦合分析；

步骤二：建立材料模型库，包括：

a.定义单位制：由于有限元仿真软件即ANSYS中的数值没有单位，因此需要将材料属性的单位按照定义好的单位制统一；之后所有部件尺寸、材料属性以及载荷数值均通过此单位制换算得到；

b.输入各部件的材料属性：结合仿真类型输入仿真需要用到的各部件材料属性；动力调谐陀螺仪DTG的材料为镍合金、马氏体弹性合金、低膨胀合金、不锈钢合金、环氧胶以及内部氮气；所需材料属性包括结构场分析需要的密度、弹性模量、泊松比，以及热分析需要的比热容和热膨胀系数；

步骤三：通过分析动力调谐陀螺仪DTG参数变化主机理确定建模部件，同时对模型连接关系进行简化，在有限元软件中建立动力调谐陀螺仪DTG几何模型，并对动力调谐陀螺仪DTG几何模型进行材料属性赋值；

步骤四：建立动力调谐陀螺仪DTG有限元模型，包括针对动力调谐陀螺仪DTG不同的部件实施不同的网格精度划分方法进行有限元网格划分；

步骤五：对动力调谐陀螺仪DTG有限元模型施加约束及载荷，进行热-结构耦合分析，包括对动力调谐陀螺仪DTG有限元模型施加不同的加速稳定剖面，同时注入内部残余应力，通过仿真计算得到动力调谐陀螺仪DTG在不同温度剖面下内部残余应力释放规律；

步骤六：根据动力调谐陀螺仪DTG性能参数稳定性判据，对有限元仿真结果进行分析，选取优化的动力调谐陀螺仪DTG加速稳定仿真剖面。

2.根据权利要求1所述的一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其特征在于：在步骤二中所述的定义单位制是指在国际单位制的基础上自定义单位制，即毫米、克、秒、微安以及开尔文。

3.根据权利要求1所述的一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其特征在于：在步骤三中所述的建立动力调谐陀螺仪DTG几何模型，其具体做法的步骤如下：a.结构简化：对动力调谐陀螺仪DTG的结构部件实施相应的简化，具体做法是针对动力调谐陀螺仪DTG参数变化影响大的部件即挠性接头、磁钢、陀螺转子及环氧胶部件，以及起支撑和连接作用的支撑环部位进行重点建模；而对动力调谐陀螺仪DTG参数变化影响小的限动盘和限动器部件，进行简化；

b.连接关系简化：陀螺内部部件连接分为焊接和胶接，针对焊接与胶接实施不同的简化策略，具体做法是对于焊接，简化为理想连接，用有限元GLUE命令将其接合；对于胶接，则在胶接处建立一层环氧胶模型进行仿真分析；

c.几何模型建立：建立陀螺部件的几何模型，具体做法是根据对动力调谐陀螺仪DTG结构和连接关系的简化及其实际尺寸建立陀螺内部关键部件的几何模型；

d.属性赋值：结合建立的材料模型库对动力调谐陀螺仪DTG各部件赋值，使动力调谐陀螺仪DTG各部件材料与实际材料相一致，具体做法是结合陀螺转子、磁钢、隔磁环、导磁环、支撑环、挠性接头的材料属性在有限元软件中对动力调谐陀螺仪DTG所有部件赋值，使动力调谐陀螺仪DTG所有部件的材料与实际材料相一致。

4.根据权利要求1所述的一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其特征在于：在步骤四中所述的建立动力调谐陀螺仪DTG有限元模型，其具体做法如下：对影响动力调谐陀螺仪DTG参数变化的主机理所涉及的部件以及残余应力集中部位需要增大其网格密度；对于形状规则的部件采用ANSYS的扫略和映射网格划分方法，获得六面体单元；对形状不规则部件或部件连接处，则使用自动网格划分；ANSYS划分网格精度等级从1至10，1为最高，10为最低，动力调谐陀螺仪DTG部件的网格精度如下：环氧胶网格精度为1，陀螺转子、磁钢及内部氮气的网格精度为2，壳体网格精度为4，其余部件网格精度为3。

5.根据权利要求1所述的一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其特征在于：在步骤五中所述的对动力调谐陀螺仪DTG进行热-结构耦合分析，其具体步骤如下：a.施加温度剖面约束：根据现有动力调谐陀螺仪DTG加速稳定工艺剖面，提炼出温度剖面设计中所需要的因素值即高温、低温、保温时间、温变率和水平值，选择预定的试验设计方法进行动力调谐陀螺仪DTG加速稳定试验方案设计；

b.施加残余应力：考虑现有的动力调谐陀螺仪DTG加速稳定工艺剖面并结合已有工程经验，设计加速稳定试验方案；根据动力调谐陀螺仪DTG内部残余应力的分布分析结果，对其集中部位的关键点处注入残余应力，即对动力调谐陀螺仪DTG有限元模型中此关键点处加入应力约束条件；

c.热-结构耦合分析：结合有限元瞬态热-结构耦合分析流程对动力调谐陀螺仪DTG进行仿真，该瞬态热-结构耦合仿真是指在对动力调谐陀螺仪DTG加入残余应力约束的条件下，对给定的加速稳定剖面进行一次仿真，同时考虑瞬态非线性分析及热-结构耦合分析对动力调谐陀螺仪DTG进行有限元分析，以得到不同加速稳定剖面下内部残余应力释放规律。

说明书

一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法

技术领域

[0001] 本发明提供一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，它涉及一种对不同加速稳定剖面下动力调谐陀螺内部残余应力释放规律的确定，属于加速稳定试验仿真技术领域。

背景技术

[0002] 陀螺是惯性导航系统的核心元件。陀螺的工作精度、制造成本、可靠性和稳定性，是决定惯性导航系统工作精度、制造成本、可靠性和稳定性的最重要因素之一。对比现有各种常用陀螺特性，动力调谐陀螺仪(Dynamically Tuned Gyro，以下简称DTG)以其结构简单，抗冲击能力强，可靠性高，寿命长等优点广泛使用于航空航天、船舶、机器人领域。

[0003] 对于新生产的DTG，其性能参数并不稳定，不符合精度要求，不能直接装配到惯性导航统中，因此，新生产的DTG必须经过一段稳定期才能投入使用。目前，工程中采用消除DTG残余应力的加速稳定工艺剖面，即将新生产的动力调谐陀螺经过高低温循环冲击和保温使其内部残余应力逐渐释放，从而使得DTG性能参数稳定下来，但现有的加速稳定工艺剖面只能使得其内部残余应力消除20％--30％，且参数标定周期极短。因此，研究新的加速稳定剖面使新生产的DTG内部残余应力能够快速并尽可能多的释放，从而使得DTG标定周期延长，具有十分迫切的工程需求。但采用工程试验法对所设计的新的加速稳定剖面进行验证，耗时长，成本高，且不易操作。因此，本发明主要针对这些问题，在现有的加速稳定工艺剖面基础上，通过有限元建模仿真的方法确定DTG加速稳定的最优剖面，为动力调谐陀螺参数快速稳定提供理论方法和支撑。

发明内容

[0004] 本发明的目的：弥补现有DTG加速稳定工艺剖面的不足，提供一种基于有限元建模仿真的方法，确定使得其内部残余应力快速释放的优化加速稳定仿真剖面。本方法通过对DTG整体有限元建模及其热-结构耦合作用，反映不同加速稳定试验方案下陀螺内部残余应力释放规律，结合DTG加速稳定条件下性能参数稳定性判据，确定出DTG加速稳定的仿真剖面，以便于工程试验应用。

[0005] 本发明是基于以下技术方案实现的：首先根据DTG的性能参数变化机理，在选择有限元单元的基础上建立DTG非线性材料模型库，结合DTG结构尺寸特性建立有限元模型并进行网格划分；同时考虑DTG现有加速稳定工艺剖面并结合已有工程经验，设计加速稳定试验方案；最后对DTG有限元模型施加约束并注入内部残余应力，利用有限元热-结构耦合作用，得到不同加速稳定试验剖面下残余应力变化规律，结合DTG性能参数稳定性判据，实现基于有限元DTG加速稳定试验剖面的生成。

[0006] 本发明一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其步骤如下：

[0007] 步骤一：结合DTG参数变化主机理来选择有限元单元，该DTG参数变化主机理是指DTG在加速稳定过程中的磁钢退磁以及各部件的线膨胀系数与弹性模量随温度变化，选择的有限元单元需要同时满足以下条件：(1)能够实现瞬态热分析；(2)能够实现结构场分析；(3)能够实现热-结构耦合分析；

[0008] 步骤二：建立材料模型库，主要包括：

[0009] a.定义单位制：由于有限元仿真软件(ANSYS)中的数值没有单位，因此需要将各种材料属性的单位按照定义好的单位制统一；该定义单位制是指在国际单位制的基础上自定义单位制：毫米(mm)、克(g)、秒(s)、微安(μA)以及开尔文(K)，之后所有部件尺寸、材料属性以及载荷数值均通过此单位制换算得到；

[0010] b.输入各部件的材料属性：结合仿真类型输入仿真需要用到的各部件材料属性；DTG的材料主要为镍合金、马氏体弹性合金、低膨胀合金、不锈钢合金、环氧胶以及内部氮气，所需材料属性包括结构分析需要的密度、弹性模量、泊松比，以及热分析需要的比热容和热膨胀系数；

[0011] 步骤三：通过分析DTG参数变化主机理确定建模部件，同时对模型连接关系进行简化，在有限元软件中建立DTG几何模型，并对DTG几何模型进行材料属性赋值；

[0012] 步骤四：建立DTG有限元模型，主要包括针对DTG不同的部件实施不同的网格精度划分方法进行有限元网格划分；

[0013] 步骤五：对DTG有限元模型施加约束及载荷，进行热-结构耦合分析。主要包括对DTG有限元模型施加不同的加速稳定剖面，同时注入内部残余应力，通过仿真计算得到在不同加速稳定剖面下DTG内部残余应力变化规律；

[0014] 步骤六：根据DTG性能参数稳定性判据，对有限元仿真结果进行分析，选取优化的DTG加速稳定仿真剖面。

[0015] 其中，在步骤三中所述的建立DTG几何模型，其具体做法的步骤如下：

[0016] a.结构简化及省略：对DTG的各结构部件实施相应的简化及省略，具体做法是针对DTG参数变化影响较大的部件(如磁钢、陀螺转子及环氧胶)，以及必要的支撑和连接部位建模(如支撑环)，需进行重点建模；而可将对DTG参数变化影响很小的部件(如限动盘和限动器等)或一些细节特征(如各部件上的倒角)，进行省略或简化；

[0017] b.连接关系简化：陀螺内部部件连接主要分为焊接和胶接，针对焊接与胶接实施不同的简化策略，具体做法是对于焊接，简化为理想连接，用有限元GLUE命令将其接合；对于胶接，则在胶接处建立一层环氧胶模型进行仿真分析；

[0018] c.几何模型建立：建立陀螺各部件的几何模型，具体做法是根据对DTG结构和连接关系的简化及其实际尺寸建立陀螺内部关键部件的几何模型；

[0019] d.属性赋值：结合建立的材料模型库对DTG各部件赋值，使DTG各部件材料与实际材料相一致。具体做法是结合陀螺转子、磁钢、隔磁环、导磁环、支撑环、挠性接头等材料属性在有限元软件中对陀螺各部件赋值，使DTG各部件材料与实际材料相一致。

[0020] 其中，在步骤四中所述的建立DTG有限元模型，其具体做法如下：

[0021] 对影响DTG参数变化的主机理所涉及的部件(如环氧胶等)以及残余应力集中部位(如挠性接头等)需要适当增大其网格密度；对于形状规则的部件(例如磁钢、力矩线圈、壳体、陀螺转子等)一般采用ANSYS的扫略和映射网格划分方法，获得六面体单元；对形状不规则部件或部件连接处，则使用自动网格划分。陀螺各部件网格精度如下：环氧胶网格精度为1(网格精度等级从1至10，1为最高，10为最低)，陀螺转子、磁钢及内部氮气的网格精度为2，壳体网格精度为4，其余部件网格精度为3。

[0022] 其中，在步骤五中所述的对DTG进行热-结构耦合分析，其具体步骤如下：

[0023] a.施加温度剖面约束：考虑现有DTG加速稳定工艺剖面，并结合对DTG参数变化主机理分析提炼出温度剖面设计中所需要的因素值(比如高温、低温；保温时间；温变率)和水平值，选择合适的试验设计方法进行DTG加速稳定试验方案设计；

[0024] b.施加残余应力：根据已有的DTG内部残余应力的分布分析结果，对其集中部位(挠性接头)的关键点处注入残余应力，即对DTG有限元模型中此关键点处加入应力约束条件；

[0025] c.热-结构耦合分析：结合有限元瞬态热-结构耦合分析流程对DTG进行仿真。该瞬态热-结构耦合仿真是指在对DTG加入残余应力约束的条件下，对给定的加速稳定剖面进行一次仿真，同时考虑瞬态非线性分析及热-结构耦合分析对DTG进行有限元分析，以得到不同加速稳定剖面下内部残余应力释放规律。

[0026] 通过对DTG进行热-结构耦合仿真，最终可以获得不同加速稳定试验剖面方案下DTG内部残余应力变化规律，结合DTG稳定性判据，综合确定出优化剖面方案。进而为DTG参数快速稳定提供理论方法和支撑，具有重要的工程意义。

[0027] 本发明一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其优点是：

[0028] 1.采用有限元参数化设计语言(APDL)。从材料库建立、几何模型建立、网格划分到瞬态热-结构耦合仿真，均采用APDL语言实现，不仅可以避免由繁琐的图形用户界面(GUI)操作产生的人为差错，还可以在网格划分时方便调试，以及在磁-结构耦合分析的迭代过程中写入循环代码，可以极大的减少建模工作量。

[0029] 2.可以对DTG进行灵敏度分析，将DTG模型中各部件材料属性值在一定范围内进行变化，通过仿真进行比较，得到对DTG参数变化影响最大的部件，同时还能够进行部件的优化设计。

[0030] 3.能够通过仿真结果研究DTG在加速稳定过程中内部残余应力变化规律。由于建立的DTG模型综合考虑了其各部件尺寸和材料属性，同时有限元仿真重点考虑了DTG在加速稳定过程中参数变化主机理，因此能够通过仿真结果研究DTG在加速稳定过程中内部残余应力变化规律。

附图说明

[0031] 图1是本发明方法流程图。

[0032] 图2是DTG结构组成图。

[0033] 图3是本发明实施例的DTG整体Unigraphic模型图。

[0034] 图4是本发明实施例的DTG几何图。

[0035] 图5是本发明实施例的DTG有限元图。

[0036] 图6是本发明实施例的DTG现有加速稳定剖面图。

[0037] 图7是本发明实施例的DTG优化加速稳定方案一剖面图

具体实施方式

[0038] 下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

[0039] 以下实施例是按照如图1所示的流程进行实施的，主要包括选择有限元单元、建立材料模型库、建立几何模型、建立有限元模型、施加约束及载荷以及瞬态热结构耦合仿真。DTG结构组成如图2所示，一般来说，DTG由机械部分和电路部分两部分组成。其中机械部分主要包括陀螺转子、挠性接头、支撑环、壳体、力矩器磁钢、隔磁环、导磁环等；电路部分主要包括力矩器线圈、驱动电机和传感器。由于DTG在进行加速稳定试验时处于不通电状态，因此可不考虑电路部分对稳定性参数影响。但驱动电机、力矩器骨架等部件为DTG不可缺少的支撑部件，因此在建模时不可省略。

[0040] 本发明提供一种基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法，其步骤如下：

[0041] 步骤一：选择有限元单元。使用ANSYS软件需对DTG在加速稳定过程中内部残余应力变化规律进行有限元仿真分析，同时需要考虑磁钢退磁以及各部件的线膨胀系数与弹性模量随温度变化。因此，选用有限元单元需要同时满足以下要求：(1)能够施加残余应力；(2)能够施加不同的温度剖面；(3)能够进行非线性分析；(4)能够进行瞬态热分析；(5)能够进行瞬态结构分析。利用Unigraphic软件建立DTG三维实体模型如图3所示。经分析考虑到DTG具有完全对称回转体结构特性，因此可选取其横截面的一半进行有限元分析。这样不仅为有限元模型建立提供方便，且计算速也大大提高。通过对ANSYS有限元单元库中的单元进行分析发现PLANE13单元具有以下特性：具有2维磁、热、电、压电和结构场分析能力，并能在各场之间实现有限的耦合。本单元有4个节点，每个节点最多有4个自由度。因此PLANE13单元能够进行瞬态分析、热结构耦合分析，满足对DTG进行瞬态热-结构耦合仿真的要求，因此将选用PLANE13单元进行DTG的有限元建模与仿真分析。

[0042] 步骤二：建立材料模型库，主要包括：

[0043] a.定义单位制：由于DTG有限元仿真精度要求较高，所以在国际单位制的基础上自定义单位制：毫米(mm)、克(g)、秒(s)、微安(μA)以及开尔文(K)，之后所有部件尺寸、材料属性以及载荷数值均通过此单位制换算得到。

[0044] b.输入各部件的材料属性：结合仿真类型输入仿真需要用到的各部件材料属性，DTG材料属性主要有为镍合金、马氏体弹性合金、低膨胀合金、不锈钢合金、环氧胶以及内部氮气；热瞬态分析需要的材料属性包括密度、比热容、导热系数，结构分析需要的材料属性包括弹性模量、泊松比以及热膨胀系数，如表1所示。

[0045] 表1DTG各部件材料属性

[0046]

[0047] 步骤三：建立DTG几何模型，主要包括：

[0048] a.结构简化及省略：DTG结构复杂，部件很多，且有许多细节特征，比如挠性接头的内扭杆、外扭杆，限动盘和限动器等。如果不加选择对所有的部件特征进行详细建模，不仅使得建模和有限元计算的工作量太大，而且也不会提高分析结果的精度。具体做法是针对DTG加速稳定过程中参数变化影响较大的部件，如挠性接头、磁钢、壳体及环氧胶，以及必要的支撑和连接部位建模，如支撑环，进行重点建模；而对DTG加速稳定过程中参数变化影响很小的部件(如限动盘等)或一些细节特征(如各部件上的倒角等)，进行省略或简化。

[0049] b.连接关系简化：DTG内部部件连接主要分为焊接和胶接。其中DTG转子组件各部分均用环氧树脂胶粘接而成，电机组件以及其与转子组件的连接则为焊接。具体做法是对于焊接，简化为理想连接，即利用GULE命令处理接触面；对于胶接，则在胶接处建立一层环氧胶模型进行热瞬态分析。

[0050] c.几何模型建立：建立DTG各部件的几何模型。在对陀螺结构尺寸进行分析时可知，陀螺内部组件均为回转体，而陀螺加速稳定剖面仿真分析针对陀螺整体而言，具有对称性。因此，可选取陀螺横截面一半进行建模，这样，可将DTG三维实体模型转化为二维平面模型，大大提高仿真速度。具体做法是建立DTG内部部件陀螺转子、挠性接头、隔磁环、导磁环、壳体、支撑环、磁钢等几何模型，并在各部件模型的空隙处增加氮气介质，以得到填充DTG内部空隙的气体模型。并用相应有限元命令进行模型处理。建立的DTG几何模型如图4所示。

[0051] d.属性赋值：结合建立的材料模型库对DTG各部件赋值，使DTG各部件材料与实际材料相一致。具体各部件的材料属性值见上列表1所示。

[0052] 步骤四：建立DTG有限元模型。主要是对DTG几何模型进行网格划分，网格密度要兼顾计算量和计算精度的要求，陀螺结构比较复杂，要求精度较大，网格密度必须相应增大以提高计算精度。首先应该对DTG内部残余应力比较集中的部位增长网格密度；其次，对于形状规则的部件(例如磁钢、壳体)一般采用ANSYS映射网格划分方法，获得四面体单元，对形状不规则部件或部件连接处，则使用自动网格划分。这样的处理一方面保证了计算的精度和收敛性，另一方面又保证了单元之间力的顺利传递。

[0053] 按照以上方法对DTG进行网格划分，环氧胶网格精度为1(网格精度等级从1至10，1为最高，10为最低)，陀螺转子、磁钢及内部氮气的网格精度为2，壳体网格精度为4，其余部件网格精度为3。划分网格后的DTG有限元网格模型共有节点7036个，单元6977个。
建立的DTG有限元模型如图5所示。

[0054] 步骤五：对DTG有限元模型施加约束及载荷，进行热-结构耦合分析。具体包括：

[0055] a.施加温度剖面约束：综合现有DTG加速稳定剖面(即高温90℃，保温时间4h；低温-45℃，保温时间4h；温度率25℃/min，剖面图如图6所示)，并结合DTG加速稳定条件下参数变化主机理及各部件时效温度范围，同时考虑现有试验环境所能达到的条件，提炼出温度剖面设计中所需要的因素值和水平值(即高温：90℃、100℃；低温：-45℃、-50℃；
温变率25℃/min、55℃/min)，利用正交试验设计方法确定DTG加速稳定剖面方案，具体试验方案见表2所示。

[0056] 表2DTG加速稳定仿真剖面

[0057]

[0058] b.施加残余应力：根据已有的DTG内部残余应力的分布分析结果，挠性接头是残余应力集中部位，且主要集中于接头空隙处，故取接头空隙处两节点对其注入残余应力函数，见式(1)所示。

[0059]

[0060] c.热-结构耦合分析：结合有限元瞬态热-结构耦合分析流程对DTG进行仿真；该瞬态热-结构耦合仿真是指在对DTG加入残余应力约束的条件下，对给定的加速稳定剖面进行一次仿真，同时考虑DTG组件材料属性随温度变化关系，并进行瞬态热-结构耦合分析对DTG进行有限元仿真，以得到不同加速稳定剖面下DTG内部残余应力变化规律。具体各加速稳定剖面下残余应力变化值见表3所示：

[0061] 表3热-结构耦合作用下DTG内部残余应力变化值

[0062]序号 初始应力(N) 最终应力(N) 释放率
1 34.9918 7.5407 0.784501
2 34.9918 6.9532 0.801291
3 34.9918 6.9913 0.800202
4 34.9918 7.0893 0.797401
5 34.9918 5.7981 0.834301
6 34.9918 5.8974 0.831463
7 34.9918 4.2028 0.879892
8 34.9918 4.0521 0.884199

[0063] 步骤六：比较不同加速稳定剖面下有限元仿真结果，选取加速稳定最优剖面判据，在此规定使得DTG内部残余应力释放量最大的加速稳定剖面确定为最优剖面。根据仿真结果及表3所示的热-结构耦合作用下DTG内部残余应力变化值，则应该选取剖面8为最优加速稳定剖面，见图7所示。

[0064] 在给DTG有限元模型施加加速稳定剖面时需要采用APDL语言编写程序，以剖面1为例，APDL命令如下：

[0065] ！边界条件

[0066] tempi＝20+273

[0067] lsel，s，，，23

[0068] sfl，all，conv，13.8，，tempi ！对流换热面

[0069] allsel

[0070] ！加载

[0071] tunif，tempi ！设置初始温度

[0072] allsel

[0073] ！求解

[0074] /solu ！瞬态热分析

[0075] ANTYPE，TRANS

[0076] AUTOTS，ON

[0077] outres，all，all

[0078] nsubst，30 ！设置子步

[0079] lsel，s，，，23

[0080] dl，all，15，temp，-50+273

[0081] allsel

[0082] kbc，0

[0083] time，3.5*60

[0084] solve

[0085] save

[0086] ！低温保温

[0087] lsel，s，，，95

[0088] dl，all，13，tempi，-50+273

[0089] allsel

[0090] kbc，1

[0091] time，24*60

[0092] solve

[0093] save

[0094] ！升温

[0095] lsel，s，，，95

[0096] dl，all，13，temp，90+273

[0097] allsel

[0098] kbc，0

[0099] time，45*60

[0100] solve

[0101] save

[0102] ！高温保温

[0103] lsel，s，，，95

[0104] dl，all，13，temp，90+273

[0105] allsel

[0106] kbc，1

[0107] time，75*60

[0108] solve

[0109] save

[0110] ！降温

[0111] lsel，s，，，95

[0112] dl，all，13，temp，20+273

[0113] allsel

[0114] kbc，0

[0115] time，80*60

[0116] solve

[0117] save

[0118] ！常温保温

[0119] lsel，s，，，95

[0120] dl，all，13，temp，20+273

[0121] allsel

[0122] kbc，0

[0123] time，100*60

[0124] solve

[0125] save

[0126] /POST26 ！后处理

[0127] NSOL，4，2，TEMP，，

[0128] ！*

[0129] 本发明建立了基于有限元的动力调谐陀螺加速稳定剖面生成方法。利用该方法，可以对DTG在加速稳定过程中的内部残余应力释放规律进行分析，建立不同加速稳定剖面方案下残余应力变化规律，并根据稳定性判据选取最优加速稳定判据。本发明为DTG参数快速稳定提供理论方法和支撑，同时也可降低DTG的标定周期和设计成本。