本文關(guān)鍵詞：空間光學(xué)遙感器次鏡及次鏡支撐研究　出處：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：空間光學(xué)遙感器作為在太空中巡天查地的主要載荷,在軍用和民用中起到越來越重要的作用。光學(xué)元件是遙感器的重要組成部分,其面形精度和位置精度直接關(guān)系到系統(tǒng)的成像質(zhì)量。次鏡是光學(xué)系統(tǒng)的第二塊反射鏡,次鏡的加工、檢測(cè)以及裝調(diào)都是在重力環(huán)境下進(jìn)行的,由于遙感器在軌處于微重力環(huán)境,這就要求次鏡需具有較高的靜態(tài)剛度;遙感器在發(fā)射及入軌階段會(huì)經(jīng)歷各種嚴(yán)酷的動(dòng)力學(xué)環(huán)境,次鏡組件必須具有很高的動(dòng)態(tài)剛度,以適應(yīng)復(fù)雜的力學(xué)環(huán)境;次鏡通常位于空間光學(xué)遙感器的最前端,距離遙感器與衛(wèi)星的安裝基面最遠(yuǎn),對(duì)空間熱環(huán)境的變化最為敏感,空間熱環(huán)境的劇烈變化直接影響次鏡的面形精度和位置精度,進(jìn)而影響系統(tǒng)的成像質(zhì)量,這就要求次鏡組件必須具有較高的熱尺寸穩(wěn)定性,從而保證遙感器在軌的光學(xué)性能。本文以空間光學(xué)遙感器的次鏡組件為研究對(duì)象,開展了以下幾個(gè)方面的研究工作。首先,從反射鏡的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀出發(fā),介紹反射鏡及支撐設(shè)計(jì)的基本理論,對(duì)幾種不同形式的反射鏡支撐方式進(jìn)行對(duì)比分析。對(duì)有限元分析方法進(jìn)行介紹,同時(shí)對(duì)反射鏡面形評(píng)價(jià)方法進(jìn)行詳述。其次,根據(jù)相關(guān)理論設(shè)計(jì)次鏡輕量化模型,對(duì)次鏡的基本尺寸的范圍進(jìn)行理論計(jì)算,最后,利用UG軟件將次鏡模型尺寸參數(shù)化。對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法(DOE)進(jìn)行介紹研究,詳述優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)原理,在ANSYS軟件中對(duì)次鏡參數(shù)化模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)次鏡模型參數(shù)的尋優(yōu),得到優(yōu)化模型,并對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)、靜力學(xué)分析。再次,通過材料力學(xué)相關(guān)理論,計(jì)算求解一般柔性鉸鏈剛度,將幾種常用的柔性鉸鏈切口幾何函數(shù)代入計(jì)算式,分別求得直梁型切口、直梁倒角型切口、直圓型切口柔性鉸鏈的剛度計(jì)算公式,利用matlab軟件繪制柔度圖,分析對(duì)比,并利用有限元驗(yàn)證理論計(jì)算的準(zhǔn)確性。最后,對(duì)次鏡支撐的其余部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)次鏡及支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力、靜力學(xué)分析,結(jié)果表明次鏡及支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)完全滿足設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1330070