基于力学振动原理，导出谐振器振动的微分方程，讨论了振梁型加速度计的设计原理．提取谐振加速度计的特征参量，进行结构尺寸优化设计和非线性误差分析．依据石英晶体压电效应原理，对相关激励方式进行研究和合理切型选择与电极设置．应用有限元法进行工作模态和力频特性等方面的仿真与分析．理论计算的力频系数和软件仿真相差小于4％，证明了理论模型的正确性．

分析了石英振梁加速度计的工作原理和结构设计,确定出挠性支承的结构形式.根据力学原理给出了挠性支承的设计计算公式,并依据挠性支承的结构设计原则,确定了加速度计基本结构参数.利用有限元分析软件对该加速度计建模并进行整体的位移分布、应力特性等有限元力学分析,软件仿真结果与理论计算的摆片端部位移相差小于3%,支承在极限范围内不会断裂,证明了所建立的支承力学模型正确,这为优化结构设计提供了理论依据和方法.

为满足石英振梁加速度计高动态性能的要求,对其关键结构石英谐振器进行优化设计分析.在总结结构优化设计的数学描述以及模型建立的原则基础之上,用模态分析理论和有限元软件工具,构建结构隐式约束函数,给出生成分析文件,定义优化变量,设置了与优化有关的具体步骤,分析各设计变量的变化规律及影响.结果表明,结构优化后,尺寸比较合理,满足设计目标,石英振梁加速度计中的单个摆片的标度因数值提高了16%,改善了加速度计的性能.