發(fā)布時間：2017-12-30 13:41

  本文關鍵詞：空間反射鏡bipod支撐技術研究　出處：《中國科學院研究生院(上海技術物理研究所)》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 光學制造 空間反射鏡 Bipod 柔性支撐 有限元分析

【摘要】：隨著空間遙感儀器的不斷發(fā)展,用戶對儀器分辨率的要求越來越高。由光學理論可知,成像分辨率隨著反射鏡口徑的增大而提高,因此大口徑空間反射鏡的研制是未來的發(fā)展趨勢之一。反射鏡口徑增大會導致支撐結構尺寸增大,重量增加;同時熱變形量增大,面形精度下降,溫度適應性下降。為了滿足空間反射鏡組件溫度適應性好、結構緊湊的要求,本文以?335mm的ULE空間反射鏡為支撐對象,對bipod支撐技術進行了研究,設計了一種背部bipod柔性支撐結構。首先,本文分析了反射鏡在加工、裝調(diào)、發(fā)射、工作過程中的力學環(huán)境,給出了反射鏡組件的設計指標,并根據(jù)載荷特點闡述了三個設計原則,在此基礎上確定反射鏡支撐方案。首先從自由度角度比較了bipod支撐結構和傳統(tǒng)背部三點支撐結構,結果表明bipod支撐結構更有優(yōu)化空間。然后根據(jù)光學結構需求確定采用背部支撐形式,最后比較了球鉸鏈和柔性鉸鏈的優(yōu)缺點,分析了柔性鉸鏈尺寸參數(shù)和剛度的關系,選用柔性鉸鏈實現(xiàn)bipod支撐結構。其次,本文利用參數(shù)化建模方法設計支撐結構,然后針對支撐結構尺寸參數(shù)、柔性鉸鏈結構尺寸參數(shù)對面形精度的影響進行了仿真分析和優(yōu)化設計,提出支撐腳延長線交點位置應作為背部bipod支撐的關鍵設計參數(shù),與膠接位置分別設計。結果表明,優(yōu)化設計后的背部bipod柔性支撐結構溫度適應性好,同時具有較好的支撐效果和動態(tài)剛度,分析得到反射鏡支撐后面形RMS=0.0056λ,組件的一階頻率達到104Hz,滿足設計要求。設計過程中利用MATLAB編寫程序,集成了建模、仿真、面形后處理過程,提高了設計效率。最后,加工裝調(diào)了反射鏡支撐組件,進行了光學面形檢測、力學實驗和溫度實驗。結果表明,反射鏡組件一階頻率95Hz,有限元分析誤差9%;振動前后面形精度穩(wěn)定在RMS=0.0278λ,考慮測量誤差反射鏡位置和角度沒有變化;組件采用鋁合金背板時溫度適應范圍優(yōu)于±18℃,滿足設計要求。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(上海技術物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH74

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 曉飛;;用空間反射鏡照亮地球[J];太空探索;2008年08期

2 高國龍;美國撥款研制新型空間反射鏡[J];紅外;2000年06期

3 劉韜;周一鳴;江月松;;國外空間反射鏡材料及應用分析[J];航天返回與遙感;2013年05期

4 沙巍;陳長征;張星祥;許艷軍;任建岳;;空間反射鏡輕量化結構的拓撲優(yōu)化設計[J];光電工程;2009年04期

5 陳洪達;陳永和;史婷婷;劉曉華;傅雨田;;空間反射鏡的輕量化及支撐設計研究[J];紅外與激光工程;2014年02期

6 閆勇;賈繼強;金光;;新型輕質(zhì)大口徑空間反射鏡支撐設計[J];光學精密工程;2008年08期

7 楊亮;李朝輝;喬克;;某空間反射鏡支撐裝調(diào)技術[J];紅外與激光工程;2013年12期

8 關英俊;辛宏偉;;長條形空間反射鏡輕量化及其支撐結構設計[J];激光與紅外;2010年11期

9 邵君;;空間反射鏡支撐結構研究概述[J];紅外;2006年04期

10 張劍寒;方剛;張宇民;;空間反射鏡輕量化技術的研究進展[J];光學儀器;2009年03期

相關會議論文 前3條

1 張劍寒;張宇民;韓杰才;赫曉東;;碳化硅空間反射鏡坯體制備過程的熱應力計算[A];中國硅酸鹽學會2003年學術年會論文摘要集[C];2003年

2 連華東;金建高;宮輝;;空間反射鏡Bipod結構設計研究[A];第二十三屆全國空間探測學術交流會論文摘要集[C];2010年

3 宋美慧;陳國欽;武高輝;修子揚;賈巍;;Grf/Mg復合材料在空間反射鏡支撐結構中的應用[A];2009年先進光學技術及其應用研討會論文集（下冊）[C];2009年

相關碩士學位論文 前2條

1 周宇翔;空間反射鏡bipod支撐技術研究[D];中國科學院研究生院(上海技術物理研究所);2016年

2 柯瑞;空間反射鏡鏡片及其支撐結構分析與設計[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

，

本文編號：1355213