北京航天時代光電科技有限公司孫媛團隊在《計算機集成制造系統》發表論文《光纖陀螺儀光纖尾纖裝配動力學建模仿真與應力計算方法》。該研究針對光纖陀螺儀光纖尾纖手工裝配應力控制依賴經驗、一致性難保障的問題，提出基于離散微分幾何理論的動力學建模仿真方法，通過仿真得到裝配過程應力分布及最大應力變化，為陀螺儀光路低應力裝配與路徑規劃提供了理論支撐。

　　光纖陀螺儀作為慣性導航系統核心部件，廣泛應用于航空航天、船舶等領域，其光路裝配質量直接決定設備性能。其中光纖尾纖的彎曲、扭曲應力會導致損耗及光波偏振態變化，嚴重影響陀螺儀精度，但長期以來缺乏定量控制裝配應力的有效方法，成為行業技術痛點。

　　團隊創新性地基于離散微分幾何理論，建立包含拉伸、彎曲和扭轉變形的光纖動力學方程及應力計算方法，同時提出基于Newmark隱式算法的數值求解方案，設計了光纖與周圍物體的碰撞檢測與響應策略，確保仿真的準確性與魯棒性。

　　為驗證方法有效性，團隊開展了系列仿真測試：在光纖圓周布設測試中發現，控制端與固定端自由長度越短，布設位置越精確;彎扭變形測試顯示，相同扭轉角下，光纖截面半徑越大，彎扭變形程度越顯著。

　　針對實際應用場景，團隊設計了光纖陀螺儀裝配布局，對探測器光纖尾纖盤纖過程進行動力學仿真。結果表明，光纖最大切向應力遠大于軸向應力，且固定端應力顯著高于控制端;盤纖初期應力變化較大，后期逐漸穩定，切向應力最大值出現在初始時刻，軸向應力峰值則出現在盤纖開始1.2秒后。

　　該研究突破了傳統手工裝配依賴經驗的局限，實現了光纖裝配應力的定量分析與路徑優化，為中高精度光纖陀螺儀的裝配質量提升提供了關鍵技術支撐，對推動光纖陀螺儀制造向數字化、精準化轉型具有重要意義。