《表1 扭摆法测量装置及精度》

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《转动惯量测量研究的进展及展望》

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转动惯量是刚体转动惯性的度量，是刚体绕定轴转动时的惯性量，其重要性等同于平动物体的质量。几乎所有绕定轴转动或做平面运动的刚体的运动定律均与转动惯量紧密相关，关于转动惯量测量的研究是航空航天强国的研究热点[1～10]，多年以来取得了较好的研究成果。从测量方法来看，按测量准确度从高到低以次为:扭摆法、落体法、三线摆法、复摆法、单线扭摆法和质量线法[13]。从测量适用性来看，复摆法不适用于较大物体，且该方法需要事先精确测量物体的质心[14]；落体法和单线摆法适用于陀螺转子、螺旋桨、齿轮、马达转子等绕轴线对称分布的构件[15]；三线摆法和扭摆法均可对外形不规则物体进行测量[12，15]；质量线法的理论基础复杂，测试精度较难保证，试验重复性较差，对试验人员要求较高，较难应用[16]。从国内外测量水平来看，美国空间电子公司、NASA、加拿大航空署等借助气浮球轴承，使用扭摆法研制了测量准确度达到0.1%FS的转动惯量测量设备；哈尔滨工业大学借助气浮轴承，使用扭摆法研制了测量准确度达到0.15%FS的转动惯量测量设备；西北工大、南京理工大学、郑州工程机械研究所等借助机械转台，使用扭摆法研制了测量准确度达到0.3%的转动惯量测量设备[17，18]。各类转动惯量的技术指标如表1所示[1，8]。