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空间光学遥感器光-机-热集成分析方法研究 被引量:21
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作者 陈恩涛 贾宏 +1 位作者 李劲东 潘增富 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期66-70,共5页
首先对论文的工程背景空间太阳望远镜进行了介绍;然后介绍了空间光学遥感器光 机 热集成分析的技术路径和技术实现,技术实现主要探讨如何将透镜的折射率温度系数效应和反射镜面的热变形效应数据变成光学分析软件可以接受的数据;最后以光... 首先对论文的工程背景空间太阳望远镜进行了介绍;然后介绍了空间光学遥感器光 机 热集成分析的技术路径和技术实现,技术实现主要探讨如何将透镜的折射率温度系数效应和反射镜面的热变形效应数据变成光学分析软件可以接受的数据;最后以光 机 热集成分析为基础,对空间太阳望远镜主镜的热设计方案进行了论证。全文说明了光 机 热集成分析的可实现性以及其对热设计的指导、评价和优化。 展开更多
关键词 光学遥感器 空间太阳望远镜 光-机-热集成分析 热设计 热光学
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空间太阳望远镜主镜支撑结构的优化设计 被引量:12
2
作者 张锐 陈志远 +1 位作者 杨世模 胡企千 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期23-26,共4页
空间太阳望远镜主镜是有效口径为1m的抛物面镜,工作状态需要达到衍射极限,因此光学系统要求主镜面形误差小于λ/40(RMS),精度主要靠主镜支撑结构来保证。主镜支撑结构应满足地面调试、在轨及发射状态的需要。支撑结构试验样机已经加工完... 空间太阳望远镜主镜是有效口径为1m的抛物面镜,工作状态需要达到衍射极限,因此光学系统要求主镜面形误差小于λ/40(RMS),精度主要靠主镜支撑结构来保证。主镜支撑结构应满足地面调试、在轨及发射状态的需要。支撑结构试验样机已经加工完成,地面调试结果表明主镜的镜面变形满足整个光学系统的要求。试验样机强度和刚度还有较大余量,结构本身比较复杂。用有限元分析方法进行优化设计,优化后的主镜支撑结构满足地面调试、在轨及发射状态的需要,也能保证主镜的面形满足整个光学系统的要求,有效减轻仪器重量、简化支撑结构的同时,提高了整个仪器的可靠性。 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 主镜 支撑结构 有限元分析
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空间太阳望远镜中的轻量化铍镜研究 被引量:8
3
作者 宋立强 杨世模 陈志远 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期58-64,共7页
为提高空间太阳望远镜相关跟踪系统的动态性能,验证金属铍作为可见光波段反射镜材料的可行性与可靠性,对空间太阳望远镜相关跟踪器中的摆镜进行了研究,设计与研制了Φ84 mm轻量化铍镜。利用冲击研磨工艺得到铍粉,再通过热等静压工艺和... 为提高空间太阳望远镜相关跟踪系统的动态性能,验证金属铍作为可见光波段反射镜材料的可行性与可靠性,对空间太阳望远镜相关跟踪器中的摆镜进行了研究,设计与研制了Φ84 mm轻量化铍镜。利用冲击研磨工艺得到铍粉,再通过热等静压工艺和机械加工得到铍镜镜坯。使用化学镀镍工艺在镜坯基体上镀覆镍磷合金过渡层,再经过光学加工完成铍镜研制。镜面干涉检测后得到面形精度为RMS:0.012λ,PV:0.114λ,铍镜轻量化率为43.68%。检测结果满足空间太阳望远镜的技术要求。 展开更多
关键词 空间天文仪器 空间太阳望远镜 摆镜 铍镜 轻量化
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空间望远镜成像镜调焦机构改进设计与分析 被引量:7
4
作者 岳建如 关富玲 杨玉龙 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期155-160,共6页
根据已有的研究工作,对成像镜调焦机构系统做了进一步改进,并对模型进行了环境影响分析和考虑接触时的受力分析.文中详细给出了设计的基本原理及设计方法,该机构通过电机驱动丝杠完成对成像镜的移动.由接触分析结果可以看出,考虑接触约... 根据已有的研究工作,对成像镜调焦机构系统做了进一步改进,并对模型进行了环境影响分析和考虑接触时的受力分析.文中详细给出了设计的基本原理及设计方法,该机构通过电机驱动丝杠完成对成像镜的移动.由接触分析结果可以看出,考虑接触约束时所计算得到的结果比较符合实际情况,结构的强度满足要求. 展开更多
关键词 空间望远镜 成像镜 调焦机构 设计 受力分析
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Progress in Space Solar Telescope 被引量:5
5
作者 DENG YuanYong ZHANG HongQi 《Science China(Physics,Mechanics & Astronomy)》 SCIE EI CAS 2009年第11期1655-1659,共5页
In this paper we will summarize the progress in the development of the Chinese Space Solar Telescope (SST) during the past few years. The main scientific objective of SST is to observe the fundamental structure of sol... In this paper we will summarize the progress in the development of the Chinese Space Solar Telescope (SST) during the past few years. The main scientific objective of SST is to observe the fundamental structure of solar magnetic field with its 1-m optical telescope. The success of 1-m Swedish Solar Telescope and Hinode underscores the importance of this 1-m space telescope. In addition, some key technical problems have been solved. 展开更多
关键词 the SUN magnetic field HIGH RESOLUTION HIGH sensitivity space solar telescope
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空间太阳望远镜成像镜调焦机构设计与分析 被引量:4
6
作者 黄江 吴开成 关富玲 《工程设计学报》 CSCD 2003年第6期341-344,共4页
根据空间太阳望远镜成像调焦的要求,设计了一成像镜调焦机构.给出了设计的基本原理及设计方法,即步进电机驱动滚珠丝杠,丝杠通过连接杆和转向关节带动内筒.并根据设计加工制作了实物缩尺模型,进行了误差分析.最后给出了机构在锁定状态,... 根据空间太阳望远镜成像调焦的要求,设计了一成像镜调焦机构.给出了设计的基本原理及设计方法,即步进电机驱动滚珠丝杠,丝杠通过连接杆和转向关节带动内筒.并根据设计加工制作了实物缩尺模型,进行了误差分析.最后给出了机构在锁定状态,16g重力加速度作用下的力学分析. 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 调焦机构 发射环境 设计 误差分析
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空间太阳望远镜热光学环境试验技术 被引量:4
7
作者 蒋山平 杨林华 《航天器环境工程》 2008年第2期173-176,99,共4页
空间太阳望远镜在轨期间,空间环境温度变化会严重影响望远镜成像质量,降低分辨率,因此空间太阳望远镜在模拟空间环境下的热光学试验是其研制过程中的关键技术之一。文章介绍了国外部分空间望远镜的热光学试验及低温光学试验设备,并针对... 空间太阳望远镜在轨期间,空间环境温度变化会严重影响望远镜成像质量,降低分辨率,因此空间太阳望远镜在模拟空间环境下的热光学试验是其研制过程中的关键技术之一。文章介绍了国外部分空间望远镜的热光学试验及低温光学试验设备,并针对国内空间太阳望远镜的研制和试验研究,提出了一些建设性的意见。 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 模拟空间环境 热光学试验 低温光学试验设备
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空间天文仪器反射镜材料优化与应用研究 被引量:3
8
作者 宋立强 杨世模 陈志远 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期5-9,共5页
针对空间天文光学仪器反射镜材料的选择,论述了空间反射镜材料的优化方法,对比分析了反射镜材料的性能,并以空间太阳望远镜中的摆镜及Φ1m主镜研究为依托,建立了摆镜与主镜有限元模型,根据模型完成了反射镜材料的计算优化,得到了其力学... 针对空间天文光学仪器反射镜材料的选择,论述了空间反射镜材料的优化方法,对比分析了反射镜材料的性能,并以空间太阳望远镜中的摆镜及Φ1m主镜研究为依托,建立了摆镜与主镜有限元模型,根据模型完成了反射镜材料的计算优化,得到了其力学及热分析结果。结果表明,反射镜的力学及动力学环境要求较高时,铍材最优,碳化硅次之;对于仪器温控范围较宽或对日观测时,微晶玻璃最优,碳化硅次之。根据反射镜材料优化结果,确定了以金属铍作为空间太阳望远镜中的摆镜材料,并进行了铍镜研制,检测结果满足技术要求。 展开更多
关键词 空间天文仪器 空间太阳望远镜 反射镜 材料优化 铍镜 有限元
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空间太阳望远镜主镜精密温度控制方案介绍 被引量:3
9
作者 李国强 贾宏 +1 位作者 陈恩涛 傅伟纯 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第B06期239-243,共5页
通过光-机-热集成分析,用简单可靠的热控方法,对空间太阳望远镜直径为1 m的主镜进行了热设计:采用周边绝热、将热量从正面传导到背面,再设计装有控温回路和热管的集热板,以及与卫星平台辐射器冷板连接散热,保证了主镜的温度水平和稳定性... 通过光-机-热集成分析,用简单可靠的热控方法,对空间太阳望远镜直径为1 m的主镜进行了热设计:采用周边绝热、将热量从正面传导到背面,再设计装有控温回路和热管的集热板,以及与卫星平台辐射器冷板连接散热,保证了主镜的温度水平和稳定性;在主镜压紧结构前设置挡光板,减少压紧结构引起的主镜温度不均匀.结果表明,利用智能型高准确度控温仪和加热回路的优化设计实现主构架均匀性热设计,采用高传热性能热管排散准直镜热反射面极高热流密度,可以消除主镜周围热环境对主镜温度影响的结论. 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 主镜 精密 热控制 温度 热管 光-机-热集成分析
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空间太阳望远镜中铍摆镜的有限元分析与应用 被引量:3
10
作者 宋立强 杨世模 陈志远 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1704-1711,共8页
根据空间镜面材料选择原则进行了摆镜材料优选,研制了用于空间太阳望远镜相关跟踪器中的铍摆镜,建立了铍摆镜有限元模型并进行了力学分析。重点分析了铍摆镜在承受惯性载荷和温度载荷情况下的力学性能,对其在不同工况条件下的面形和内... 根据空间镜面材料选择原则进行了摆镜材料优选,研制了用于空间太阳望远镜相关跟踪器中的铍摆镜,建立了铍摆镜有限元模型并进行了力学分析。重点分析了铍摆镜在承受惯性载荷和温度载荷情况下的力学性能,对其在不同工况条件下的面形和内部应力的变化做了对比。最后,与同结构碳化硅材料摆镜在上述载荷情况下的力学性能进行类比分析,结果表明:铍摆镜受到惯性和温度载荷作用时引起镜体内部应力小于材料本身的屈服强度,力学性能优于碳化硅摆镜,其面形精度:RMS为2.18×10-6mm,PV为1.69×10-5mm,一阶谐振频率为1609 Hz。该摆镜结构设计合理,计算结果满足相关跟踪器使用要求,已经得到铍摆镜镜坯。 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 相关跟踪器 摆镜 有限元分析
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空间太阳望远镜热设计 被引量:3
11
作者 杨爽 杜昌帅 +2 位作者 杨献伟 刘春龙 熊琰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期198-206,共9页
针对空间太阳望远镜工作时间长、工作环境苛刻的热特点,在极端工况条件下对空间太阳望远镜本体框架和导行镜进行热设计。通过在高低温工况下进行有限元仿真分析与热平衡试验,对本体框架和导行镜热分析与热平衡试验结果进行了对比,其温... 针对空间太阳望远镜工作时间长、工作环境苛刻的热特点,在极端工况条件下对空间太阳望远镜本体框架和导行镜进行热设计。通过在高低温工况下进行有限元仿真分析与热平衡试验,对本体框架和导行镜热分析与热平衡试验结果进行了对比,其温度均控制在22℃,并且同一工况下各组件的温度波动均小于1℃,验证了热设计的正确性。同时本体框架与导行镜有限元仿真与热平衡试验在高温工况下的功耗差为1.2 W,低温工况下的功耗差为0.8 W,仿真分析和热平衡试验吻合,分析正确有效,保证了望远镜在复杂工作条件下的正常工作,为提高空间太阳望远镜本体模块与对日追踪光学系统的可靠性与热设计优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 热设计 有限元仿真分析 热平衡试验 热功耗 空间太阳望远镜
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一种新型轻量化反射镜结构及其在空间望远镜相关跟踪摆镜上的应用研究 被引量:3
12
作者 马骥 胡企千 《天文研究与技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期383-388,共6页
本文提出一种新的反射镜轻量化方案。此方案在结构特征和减重比例上接近蜂窝结构,减重效果比背面开孔的镜子和拱形镜要好得多;同时又可避免蜂窝镜的制造难度。另外,本文还就此方案在空间太阳望远镜(SST)的相关跟踪摆镜上的应用进行探讨... 本文提出一种新的反射镜轻量化方案。此方案在结构特征和减重比例上接近蜂窝结构,减重效果比背面开孔的镜子和拱形镜要好得多;同时又可避免蜂窝镜的制造难度。另外,本文还就此方案在空间太阳望远镜(SST)的相关跟踪摆镜上的应用进行探讨,给出了主要结构参数和镜面变形分析结果,其结果表明,此轻量化平面镜能满足SST的使用要求。 展开更多
关键词 轻量化反射镜 摆镜 空间太阳望远镜
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质子辐照下Mo/Si多层膜反射镜的微观结构状态 被引量:3
13
作者 关庆丰 吕鹏 +3 位作者 王孝东 万明珍 顾倩倩 陈波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期324-330,共7页
利用透射电子显微镜对质子辐照前后空间太阳望远镜Mo/Si多层膜的微观结构进行了表征,并对其辐照前后反射率的变化进行了测量.研究表明,Mo/Si多层膜经质子辐照后形成了一些缺陷结构,局部区域Mo/Si的周期性遭到破坏,Mo层与si层的宽度发生... 利用透射电子显微镜对质子辐照前后空间太阳望远镜Mo/Si多层膜的微观结构进行了表征,并对其辐照前后反射率的变化进行了测量.研究表明,Mo/Si多层膜经质子辐照后形成了一些缺陷结构,局部区域Mo/Si的周期性遭到破坏,Mo层与si层的宽度发生了变化,多层膜层与层之间的界面也比辐照前更为粗糙,部分层状结构由于质子辐照发生了明显的扭曲和折断等现象;此外,质子辐照导致了Mo/Si多层膜反射率的下降,这些微观缺陷的形成是光学性能降低的直接诱因. 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 MO/SI多层膜 微观结构 反射率
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空间双折射干涉滤光器的主动补偿研究 被引量:2
14
作者 张鹏斌 毛伟军 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1093-1097,共5页
空间太阳望远镜中的双折射干涉滤光器对于温度的变化十分敏感,传统的滤光器在空间环境中很难做到高精度的温度控制。改进传统滤光器的结构,在每一单级中加入LCVR(液晶位相延迟器),通过LCVR主动引入的附加位相延迟补偿由于温度波动引起... 空间太阳望远镜中的双折射干涉滤光器对于温度的变化十分敏感,传统的滤光器在空间环境中很难做到高精度的温度控制。改进传统滤光器的结构,在每一单级中加入LCVR(液晶位相延迟器),通过LCVR主动引入的附加位相延迟补偿由于温度波动引起的晶体位相延迟,可使滤光器透过率峰值波长始终保持稳定。以Lyot滤光器为研究对象,通过理论计算和模拟分析证明了该方法的可行性。该方法应用到空间双折射干涉滤光器可以使滤光器在卫星制造部门提供的环境温度下不使用任何温控系统依然正常使用,成功解决了空间双折射干涉滤光器温控精度的问题。由于摒弃了传统的两级温控装置,有效减小了滤光器的体积,减轻了滤光器的质量,使其更符合空间有效载荷的使用要求。 展开更多
关键词 双折射干涉滤光器 主动补偿 温控系统 空间太阳望远镜
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空间太阳望远镜成像镜调焦机构模型设计与控制 被引量:1
15
作者 杨玉龙 关富玲 张土乔 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期313-316,共4页
根据空间太阳望远镜光学系统的要求,设计成像镜的调焦机构,由步进电机驱动丝杠带动内筒进行直线运动,从直线精度和定位精度两方面进行控制设计。同时设计了调焦机构的控制系统,包括操作系统、指令转换系统和驱动系统。由操作系统的PC电... 根据空间太阳望远镜光学系统的要求,设计成像镜的调焦机构,由步进电机驱动丝杠带动内筒进行直线运动,从直线精度和定位精度两方面进行控制设计。同时设计了调焦机构的控制系统,包括操作系统、指令转换系统和驱动系统。由操作系统的PC电脑根据工作要求发出操作指令,经过指令转换系统,最后由驱动系统的步进电机完成指令的执行,同时经串口通信程序进行误差修正,从而保证了调焦机构的精确定位。 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 调焦机构 设计 控制
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空间太阳望远镜偏振光测量技术 被引量:1
16
作者 王宇舟 金声震 《光学技术》 EI CAS CSCD 2004年第2期209-211,214,共4页
在空间天文望远镜上,由于需要用科学仪器采集太阳偏振图像,所以引出了对偏振光测量问题的研究。利用Stockes参数进行偏振光测量,可以使得原本需要对两个方向的振幅(a1,a2)和相位差进行测量的问题转化为对三个都是强度量纲的Stockes参数... 在空间天文望远镜上,由于需要用科学仪器采集太阳偏振图像,所以引出了对偏振光测量问题的研究。利用Stockes参数进行偏振光测量,可以使得原本需要对两个方向的振幅(a1,a2)和相位差进行测量的问题转化为对三个都是强度量纲的Stockes参数进行测量,这就使得测量和实现起来变得简单和容易多了。利用Stockes参数讨论了偏振光测量的原理和方法,并描述了它在空间天文望远镜(SST)中的实现方案。 展开更多
关键词 Stockes参数 偏振光测量 空间天文望远镜 数据处理 振幅 相位差
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Stockes参数偏振光测量在空间天文望远镜中的应用 被引量:1
17
作者 王宇舟 金声震 《测试技术学报》 2003年第4期329-333,共5页
 利用Stockes参数进行偏振光测量使得原本需要对两个方向的振幅(a1,a2)和初相位(δ1,δ2)进行测量,转化为对四个都是强度量纲的Stockes参数中的任意三个参量进行测量,这使得测量的实现和技术变得简单和容易了很多.文中介绍Stockes参数...  利用Stockes参数进行偏振光测量使得原本需要对两个方向的振幅(a1,a2)和初相位(δ1,δ2)进行测量,转化为对四个都是强度量纲的Stockes参数中的任意三个参量进行测量,这使得测量的实现和技术变得简单和容易了很多.文中介绍Stockes参数在太阳空间望远镜中测量偏振光的原理、实现方法与光路的设计结果,并给出了图像处理的相关问题. 展开更多
关键词 Stockes参数 偏振光测量 空间天文望远镜 图像处理
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SST主光学望远镜中央电子单元的分析与设计
18
作者 李彦琴 王景宇 +2 位作者 孙才红 耿立红 金声震 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1481-1484,共4页
本文针对空间太阳望远镜(Space Solar Telescope,简称SST)主光学望远镜控制复杂、数据量大及可靠性要求高等特点,分析了电学系统和中央电子单元的功能,提出了数控分流的策略和分级分布式管控的模型,并建立了基于FPGA和LEON核的可重构设... 本文针对空间太阳望远镜(Space Solar Telescope,简称SST)主光学望远镜控制复杂、数据量大及可靠性要求高等特点,分析了电学系统和中央电子单元的功能,提出了数控分流的策略和分级分布式管控的模型,并建立了基于FPGA和LEON核的可重构设计及容错方案. 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 中央电子单元 LEON核 可重构 容错
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空间太阳望远镜消杂散光分析 被引量:15
19
作者 邓超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期715-720,共6页
为了降低杂散光对空间太阳望远镜(SST)成像的影响,设计了消杂散光装置。首先,基于蒙特卡罗和光线追迹相结合的方法分析系统的杂散光,找到杂散光的一次散射面和关键遮拦面。其次,根据消杂散光理论,结合建模软件SolidWorks和仿真软件Trace... 为了降低杂散光对空间太阳望远镜(SST)成像的影响,设计了消杂散光装置。首先,基于蒙特卡罗和光线追迹相结合的方法分析系统的杂散光,找到杂散光的一次散射面和关键遮拦面。其次,根据消杂散光理论,结合建模软件SolidWorks和仿真软件TracePro,分别讨论了几种元件对SST系统杂散光消除的有效性。最后,为系统添加了一级消杂散光装置,并评估了该装置对杂散光抑制的效果。引入了等效杂散光亮度的估算方法和挡光环尺寸的作图求解法,为工程应用提供了一整套设计消杂散光装置的思路和方法。 展开更多
关键词 空间太阳望远镜 杂散光 关键遮拦面 视场光阑
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有限元分析技术在空间太阳望远镜结构设计中的应用 被引量:3
20
作者 张锐 陈志远 +1 位作者 陈志平 杨世模 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2005年第4期355-362,共8页
有限元分析技术是现代工程领域中进行结构分析的一种数值方法,已经广泛应用于天文仪器设计。它可使设计者了解被设计对象相应的特性,发现强度或刚度等方面的薄弱点,从而改进和优化设计。以空间太阳望远镜主桁架和主镜室的设计为例,... 有限元分析技术是现代工程领域中进行结构分析的一种数值方法,已经广泛应用于天文仪器设计。它可使设计者了解被设计对象相应的特性,发现强度或刚度等方面的薄弱点,从而改进和优化设计。以空间太阳望远镜主桁架和主镜室的设计为例,从几何建模、单元划分入手,对静力学分析、模态分析、动态响应和热分析等各方面在空间太阳望远镜设计中的应用进行了阐述;分析了有限元分析存在的误差、产生的原因以及如何减少误差;叙述了有限元分析技术应用于天文仪器尤其是空间天文仪器的发展趋势。 展开更多
关键词 天文观测设备与技术 有限元分析 空间太阳望远镜 结构分析 模态分析 动态响应 热分析
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