本文關(guān)鍵詞：基于有限元法的大口徑平行光管主反射鏡支撐技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著科學(xué)事業(yè)的發(fā)展，尤其是空間光學(xué)的發(fā)展，需要多種長(zhǎng)焦距高分辨率的對(duì)地觀測(cè)光學(xué)系統(tǒng)。平行光管是發(fā)射平行光束的人工光源，它是照相物鏡和望遠(yuǎn)物鏡等無限共軛成像光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)校和像質(zhì)檢驗(yàn)不可缺少的測(cè)量基準(zhǔn)。作為平行光管的重要組成部分，論文研究的主反射鏡是整個(gè)平行光管設(shè)計(jì)工作中的關(guān)鍵部分，它的面形質(zhì)量直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。 本論文首先概述了平行光管主鏡支撐技術(shù)的發(fā)展，總結(jié)了各種情況下常用的支撐方式。總結(jié)了有限元方法的發(fā)展及其在光機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，闡述了有限元方法在光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用的必要性。 主鏡設(shè)計(jì)作為一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，有必要把主鏡設(shè)計(jì)思路進(jìn)行梳理。主鏡設(shè)計(jì)過程包括主鏡的選材、主鏡是否需要輕量化的考慮、對(duì)主鏡支撐結(jié)構(gòu)所帶來的反射面面形變化進(jìn)行有限元分析以及主鏡支撐方式的具體實(shí)現(xiàn)等。 將有限元分析的力學(xué)結(jié)果轉(zhuǎn)化為反射面的變形情況，需要一定的數(shù)據(jù)處理方法。在有限元分析之前介紹了兩種常用的數(shù)據(jù)處理方法，并進(jìn)行比較，決定在后續(xù)的有限元分析之后采用齊次坐標(biāo)變換的數(shù)據(jù)處理方法。 主鏡支撐結(jié)構(gòu)的研究過程中，首先對(duì)用膠固定這一新的支撐方式進(jìn)行可行性研究，，確定用RTV膠進(jìn)行膠接，并計(jì)算出膠的厚度為0.4mm。對(duì)主鏡建立了有限元模型，并針對(duì)三點(diǎn)、四點(diǎn)、六點(diǎn)等幾種情況進(jìn)行有限元分析。在各種情況下又對(duì)支撐點(diǎn)與Y軸正向夾角對(duì)反射面面形的影響、支撐點(diǎn)半徑對(duì)反射面面形的影響以及面形與粘貼面積的關(guān)系進(jìn)行分析。最后對(duì)幾種情況的面形與粘貼面積的關(guān)系進(jìn)行橫向比較，得出本主鏡選擇六點(diǎn)支撐方式的結(jié)論。 在進(jìn)行有限元分析并選定支撐方式后，探尋合理的形式，將該支撐方式具體實(shí)現(xiàn)出來。初步?jīng)Q定采用將六點(diǎn)先轉(zhuǎn)化成三點(diǎn)，再連接到支撐架子上的實(shí)現(xiàn)方案。
【關(guān)鍵詞】：平行光管 主反射鏡 支撐技術(shù) 有限元方法 齊次坐標(biāo)變換法
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TH751.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 選題的意義9-11
• 1.2 主反射鏡支撐方法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 V型支撐方式11-12
• 1.2.2 吊帶式支撐方式12
• 1.2.3 水銀帶支撐方式12-13
• 1.2.4 鏡框式支撐方式13-14
• 1.2.5 框架式支撐方式14-15
• 1.2.6 六點(diǎn)支撐方式15-17
• 1.3 有限單元法發(fā)展及其在光學(xué)儀器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用17-19
• 1.3.1 有限單元法基本思想及其發(fā)展17-18
• 1.3.2 有限單元法在光機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用18-19
• 1.4 課題研究的內(nèi)容19-21
• 第二章 主鏡設(shè)計(jì)思路21-26
• 2.1 主鏡設(shè)計(jì)思路21-22
• 2.2 主鏡材料選擇22-24
• 2.2.1 材料的光學(xué)可加工性能22
• 2.2.2 材料的穩(wěn)定性和安全性22-24
• 2.3 主鏡輕量化的考慮24
• 2.4 主鏡支撐方式選擇24-26
• 第三章 主鏡面形處理方法26-36
• 3.1 Zernike多項(xiàng)式擬合27-30
• 3.1.1 Zernike多項(xiàng)式27-28
• 3.1.2 擬合方法28-30
• 3.2 齊次坐標(biāo)變換30-35
• 3.2.1 齊次坐標(biāo)變換方法30-31
• 3.2.2 鏡面相對(duì)于各自理想位置平移量和偏轉(zhuǎn)量的求解31-33
• 3.2.3 峰谷值、均方根值的計(jì)算33
• 3.2.4 計(jì)算實(shí)例以及精度分析33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第四章 主鏡支撐結(jié)構(gòu)的研究36-58
• 4.1 有限元分析的實(shí)現(xiàn)36-39
• 4.1.1 有限元分析的步驟36-38
• 4.1.2 有限元分析工具介紹38-39
• 4.2 用膠固定39-43
• 4.2.1 膠的選擇40
• 4.2.2 RTV膠參數(shù)的測(cè)量40-43
• 4.2.3 膠固緊可行性分析43
• 4.3 背部膠接支撐方式的有限元分析43-57
• 4.3.1 膠的厚度確定43-44
• 4.3.2 三點(diǎn)支撐44-51
• 4.3.3 四點(diǎn)支撐51-53
• 4.3.4 六點(diǎn)支撐53-56
• 4.3.5 結(jié)論56-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 主鏡支撐結(jié)構(gòu)的具體實(shí)現(xiàn)58-63
• 5.1 總體支撐結(jié)構(gòu)58-59
• 5.2 一級(jí)支撐結(jié)構(gòu)59-60
• 5.3 支撐結(jié)構(gòu)3D效果圖60-63
• 第六章 結(jié)論與展望63-65
• 6.1 論文工作總結(jié)63-64
• 6.2 不足與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文68-69
• 致謝69

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 劉磊;;輕型高穩(wěn)定性離軸非球面平行光管設(shè)計(jì)[J];中國(guó)光學(xué);2011年06期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 周超;大口徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)建模及仿真分析研究[D];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）;2011年

2 劉兆棟;φ600mm近紅外相移斐索干涉儀校準(zhǔn)及測(cè)試技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2011年

3 陳夫林;620mm彎月形薄鏡主動(dòng)支撐研究[D];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）;2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 孫威;Φ800mm通光口徑紋影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)[D];中國(guó)工程物理研究院;2010年

2 鄭顯鋒;基于相移干涉的大平面測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2012年

3 包立明;紅外光學(xué)系統(tǒng)的熱特性分析[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

4 張瑩濤;輕量化反射鏡動(dòng)態(tài)性能分析與支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2013年

5 關(guān)少華;RTV膠在高精度光學(xué)裝配中對(duì)面形影響的分析[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所）;2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于有限元法的大口徑平行光管主反射鏡支撐技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：410375