测振传感器的形式多种多样,压电式加速度传感器约占测振传感器的80%,随着科学技术的发展,原子能、冶炼、航空航天、化工等许多领域都急需高温用测振传感器,尤其是国产大飞机的研制,对高温用压电加速度传感器有更大的需求,而剪切式压电加速度传感器灵敏度和频响都很高,剪切式的敏感元件有效地隔离了基座应变,感受到的来自基座的干扰信号较小,测试精度更高,而且横向灵敏度比压缩式传感器小得多,更加适用于军工应用。但国内对剪切式高温压电加速度传感器设计理论和设计方法的研究存在较大的不足:动力学模型中对切向接触刚度的处理不精确,没有形成一种完善的压电加速度传感器建模方法;对螺栓预紧力的研究停留在原因分析阶段,未分析预紧力对传感器性能的影响,未在高温条件下确定合适的初始预紧力的大小;有限元模态分析仅用于评估传感器的性能方面,没有将模态分析法应用于传感器结构参数优化设计方面;未总结出一种完善的剪切式高温压电加速度传感器设计方法。由于这些设计理论和设计方法的不足,目前国内还没有可以承受50℃以上温度、各项性能达到要求的剪切式压电加速度传感器成熟产品。本论文基于课题组对压缩式高温压电加速度传感器较为成熟的研究,从传感器的螺栓预紧力和接触刚度研究、动力学建模、设计方法和有限元分析等方面对剪切式高温压电加速度传感器进行了研究,以解决以上存在的问题。本文分析了温度对传感器螺栓预紧力的影响,推导出温度不同时的螺栓预紧力计算公式,并得到固有频率随螺栓预紧力的变化规律,由该规律结合强度计算公式得到最佳螺栓预紧力计算方法。由法向接触刚度经验公式,结合接触分型理论得到切向接触刚度的工程计算方法。在此基础上,以两种类型的剪切式压电加速度传感器为例,分析传感器结构并进行受力分析,进行传感器的动态特性建模。根据建立的动力学模型分析了结构参数、材料以及温度对传感器性能的影响,进而得到提升传感器性能的方法,为传感器设计方法的建立奠定了基础。在以上研究的基础上,从剪切式高温压电加速度传感器结构的确定、性能的设计计算、绝缘电阻的设计计算、螺栓预紧力的设计计算以及强度设计计算等几个方面,总结出了传感器的设计方法。最后对传感器的性能进行了有限元模拟。以两种类型的剪切式压电加速度传感器为例,建立了其有限元模型,并对传感器进行模态分析,分析了压电片尺寸、螺栓杆直径、中心柱厚度以及过渡结构尺寸对固有频率的影响,并对结构尺寸进行优化设计,为有限元方法应用于传感器优化设计领域提供了一定的指导。