大口径望远镜主镜支撑优化分析 被引量：21

1

作者 王洋 张景旭 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期107-113,共7页

大口径望远镜主镜的面形精度是影响望远镜成像质量的关键因素之一。光电系统中主镜轴向支撑点位置,对面形精度起着非常重要的作用,主镜支撑点位置合理与否,在一定程度上影响着光学系统的成像质量。本文对大口径望远镜主镜的轴向支撑和... 大口径望远镜主镜的面形精度是影响望远镜成像质量的关键因素之一。光电系统中主镜轴向支撑点位置,对面形精度起着非常重要的作用,主镜支撑点位置合理与否,在一定程度上影响着光学系统的成像质量。本文对大口径望远镜主镜的轴向支撑和径向支撑技术进行了详细地研究,利用有限元软件ANSYS建立了主镜的参数化模型,对不同口径主镜的轴向支撑点数目和位置进行了优化,从而给出了最佳支撑点的位置。优化分析结果表明了,主镜的面形精度满足系统的精度要求,并且轴向支撑对镜面的面形影响较大。 展开更多

关键词 大口径望远镜 主镜支撑 支撑结构 主镜结构 主镜变形

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1m望远镜主反射镜的支撑和装配 被引量：17

2

作者 韩光宇 曹立华 +2 位作者 高云国 乔健 薛向尧 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1922-1928,共7页

考虑大口径光学望远镜中主反射镜的支撑精度直接影响光电探测设备的整机性能,本文根据光学系统对口径为1 000mm的主镜的支撑精度要求和光电设备中主镜的使用情况,采用轴向和径向组合支撑的结构形式来完成对主镜的支撑,并通过有限元法对... 考虑大口径光学望远镜中主反射镜的支撑精度直接影响光电探测设备的整机性能,本文根据光学系统对口径为1 000mm的主镜的支撑精度要求和光电设备中主镜的使用情况,采用轴向和径向组合支撑的结构形式来完成对主镜的支撑,并通过有限元法对支撑位置进行理论分析和计算。实验显示,在轴向18点浮动支撑、径向3点柔性支撑的情况下,主镜能够达到较高的面形精度。针对传统装调工艺不能获得理想的面形精度,探索了新的主镜装调方法。用干涉仪对带有支撑的主镜进行实时测量并进一步进行修磨,使主镜在装配完成后达到λ/18的面形精度。该方法满足了本项目的指标要求,也为更大口径主镜的装调提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 大口径望远镜 主镜 支撑结构 面形精度

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空间太阳望远镜1m主镜支撑结构的研究 被引量：10

3

作者 刘梅 胡企千 《天文研究与技术》 CSCD 北大核心 2004年第2期99-106,共8页

本文对正在预研中的空间太阳望远镜的关键部件之一1m主镜,提出一种合理的支撑结构系统,此系统可以兼顾空间太阳望远镜光学系统的地面装校调试的有效性和火箭发射力学环境中的安全性以及入轨后正常观测时的高精度性。

关键词 空间太阳望远镜 主镜 支撑结构 设计原理 有限元

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振动疲劳寿命分析在主镜支撑结构设计中的应用 被引量：12

4

作者 余飞 吴清文 +4 位作者 王宝石 邹艳 曲利新 黄涛 郑飞 《中国光学与应用光学》 2009年第6期495-501,共7页

通过随机振动峰值应力响应考核空间相机在随机振动环境下主镜支撑结构的可靠性存在一定的局限性。本文针对主镜支撑结构在随机振动试验中出现断裂的现象,采用振动疲劳寿命分析对结构的可靠性进行考察,提出了应用数值仿真技术预测结构随... 通过随机振动峰值应力响应考核空间相机在随机振动环境下主镜支撑结构的可靠性存在一定的局限性。本文针对主镜支撑结构在随机振动试验中出现断裂的现象,采用振动疲劳寿命分析对结构的可靠性进行考察,提出了应用数值仿真技术预测结构随机振动疲劳寿命的方法。根据有限元和随机振动疲劳相关理论,采用振动疲劳分析软件对某空间相机支撑环柔节进行了随机振动疲劳分析,计算了疲劳寿命的大小及分布。比较仿真和随机振动试验结果表明,采用振动疲劳寿命评价随机振动环境下结构的可靠性是合理的,利用数值仿真技术预测结构的随机振动疲劳寿命是可行的。 展开更多

关键词 主镜支撑机构 随机振动 振动疲劳寿命 数值仿真 有限元法

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大口径望远镜主镜支撑结构研究 被引量：8

5

作者 王洋 张景旭 杨飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z2期31-34,共4页

主镜是望远镜系统的重要组成部分之一。随着其口径的不断增大,望远镜的重量也随之加大,自重、热变形等问题将对主镜镜面的面形精度产生一定的影响.因此,在保证系统精度的同时,要尽可能的减少结构重量,所以在设计阶段就要根据光学系统的... 主镜是望远镜系统的重要组成部分之一。随着其口径的不断增大,望远镜的重量也随之加大,自重、热变形等问题将对主镜镜面的面形精度产生一定的影响.因此,在保证系统精度的同时,要尽可能的减少结构重量,所以在设计阶段就要根据光学系统的技术要求及影响因素对主反射镜的支撑方案进行综合考虑和全面分析,使其结构设计更为合理.根据大口径望远镜系统主镜结构设计的要求,利用结构分析软件,建立结构分析模型,来确定主镜支撑方案.详细分析了大口径望远镜主镜支撑的各方面技术。 展开更多

关键词 大口径望远镜 主镜支撑 支撑结构 主镜结构

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航空双波段相机胶粘主次镜柔性支撑结构设计 被引量：7

6

作者 王乃祥 惠守文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期77-81,共5页

主次镜支撑结构设计是航空相机高质量成像的关键技术之一。基于反射镜支撑的刚度和面形精度的分析,对某航空双波段相机主次反射镜柔性结构进行了设计。提出了主镜周边柔性支撑配合胶粘的形式,使得反射镜组件对外部接点可以远离镜面,从... 主次镜支撑结构设计是航空相机高质量成像的关键技术之一。基于反射镜支撑的刚度和面形精度的分析,对某航空双波段相机主次反射镜柔性结构进行了设计。提出了主镜周边柔性支撑配合胶粘的形式,使得反射镜组件对外部接点可以远离镜面,从而消除了反射镜安装镜框的装配应力对镜面面形的影响。由有限元分析软件,对主次镜的刚度和面形精度进行了分析,结合分析结果实现了对主次镜的优化,并验证分析了2 g^5 g加速度过载工况下的主次镜面形精度。分析结果表明,主次镜在施加重力和5℃均匀温升综合作用下优化后的面形精度达到PV<λ/10,RMS<λ/40(λ=632.8 nm),主镜组件一阶固有频率为241.7 Hz,均满足设计要求。 展开更多

关键词 空间相机 主镜 支撑结构 柔性铰链 有限元分析

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大口径主反射镜支撑结构设计 被引量：5

7

作者 关英俊 辛宏伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1-5,24,共6页

大口径空间反射镜支撑技术是空间相机研制中的关键技术之一。从保证反射镜组件刚度、强度和热尺寸稳定性的角度出发,对某型卡塞格林系统Φ980mm口径主反射镜支撑结构进行了设计。提出采用背部六点支撑,三点为主另外三点为辅的支撑方案,... 大口径空间反射镜支撑技术是空间相机研制中的关键技术之一。从保证反射镜组件刚度、强度和热尺寸稳定性的角度出发,对某型卡塞格林系统Φ980mm口径主反射镜支撑结构进行了设计。提出采用背部六点支撑,三点为主另外三点为辅的支撑方案,通过在支撑结构中设置柔性环节,从而解决了大口径主反射镜在自重作用下面形精度满足要求而在温变载荷作用下面形精度严重超差的问题。利用有限元分析软件进行了主镜组件的静、动态刚度及热尺寸稳定性分析,并在分析的基础上对支撑结构中的柔性环节结构参数进行修正,在保证支撑刚度的同时降低了重力、装配应力和热应力对面形精度的影响。分析和试验结果表明,主镜在重力和4℃均匀温升载荷下面形精度达到PV<λ/10,RMS<λ/50(λ=632.8nm),主镜组件一阶固有频率为116Hz,动力学环境下最大应力65MPa,各项指标完全满足光学系统对主反射镜的设计要求。 展开更多

关键词 空间相机 主镜 支撑结构 柔性铰链 有限元分析

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光学系统主镜组件的轻量化设计及结构-热分析 被引量：2

8

作者 韩杰才 韩媛媛 +3 位作者 张宇民 张剑寒 姚旺 周玉锋 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期187-189,共3页

根据某型卡塞格林系统主反射镜组件的设计要求,在遵循主镜支撑结构材料的线膨胀系数与主镜材料相匹配原则的基础上,采用有限元分析和参数优化设计相结合的方法,设计和分析了3套主镜组件方案。结果表明,在结构参数相同情况下,SiC主镜的... 根据某型卡塞格林系统主反射镜组件的设计要求,在遵循主镜支撑结构材料的线膨胀系数与主镜材料相匹配原则的基础上,采用有限元分析和参数优化设计相结合的方法,设计和分析了3套主镜组件方案。结果表明,在结构参数相同情况下,SiC主镜的静态、动态性能优于熔石英和K9主镜。对SiC主镜进行轻量化参数优化后,得到了直径为256mm、质量仅为1.22kg的镜体。通过对3种方案主镜组件的结构-热分析表明,主镜及其支撑结构均采用SiC材料的第3种主镜组件方案,消除了材料间的热膨胀错配,主镜面的变形误差完全满足设计要求,综合性能优于其它两种方案。 展开更多

关键词 主镜 支撑结构 轻量化 有限元 热膨胀错配

原文传递

大口径望远镜主镜中心定位机构研究 被引量：1

9

作者 杨飞 张景旭 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2011年第3期55-58,共4页

通过对大口径光电望远镜中主镜中心定位机构的研究分析，设计了一种胀紧圈球头形式的中心定位机构，指出了其优缺点和在望远镜中适合应用的口径大小以及工况要求。定位机构在望远镜主镜支撑结构中，实现了主镜在垂直于光轴方向的平面内... 通过对大口径光电望远镜中主镜中心定位机构的研究分析，设计了一种胀紧圈球头形式的中心定位机构，指出了其优缺点和在望远镜中适合应用的口径大小以及工况要求。定位机构在望远镜主镜支撑结构中，实现了主镜在垂直于光轴方向的平面内的有效定位，并且与主镜底支撑和侧支撑联合作用，承担部分主镜的载荷，保证了主镜的面形精度。同时，定位机构还具备温度适应特性，满足实际应用过程中的环境温度要求。研究结果成功地应用到300～1230mm口径的主镜支撑结构中，取得了预期的效果。 展开更多

关键词 光学设计 光机结构 主镜支撑 中心定位机构 大口径望远镜

原文传递

海洋光通信系统光学天线主镜柔性支撑设计 被引量：1

10

作者 吴倩倩 张欣婷 +2 位作者 梁婧 刘赟 李晓奇 《气象水文海洋仪器》 2017年第4期59-63,共5页

为了使海洋光通信设备主镜组件同时满足高刚度和良好的热尺寸稳定性要求,文章针对海洋光通信设备主镜的柔性支撑进行了优化设计。根据主镜组件的结构特点,制订了柔性支撑设计方案;通过设置柔性铰链的圆弧长度、径向最薄处厚度,设计了主... 为了使海洋光通信设备主镜组件同时满足高刚度和良好的热尺寸稳定性要求,文章针对海洋光通信设备主镜的柔性支撑进行了优化设计。根据主镜组件的结构特点,制订了柔性支撑设计方案;通过设置柔性铰链的圆弧长度、径向最薄处厚度,设计了主镜柔性支撑;最后,结合有限元分析技术,对主镜组件进行了主镜面形精度、主镜组件刚度和接触应力的仿真分析。结果表明,依据各参数的变化证明了柔性支撑设计方案是合理可行的。 展开更多

关键词 主镜 支撑结构 刚度 柔性铰链

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空间相机碳纤维薄壁筒式主次镜支撑结构 被引量：2

11

作者 宋训鹏 龚小雪 +2 位作者 张雷 袁健 杨云飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1429-1439,共11页

在大口径、长焦距空间遥感相机中,主、次镜间相对位置变化会影响相机的成像质量和稳定性,因此,作为主次镜间承力结构的主次镜支撑结构,是相机设计过程中的关键一环。本文针对大口径、长焦距相机特点,设计并研制了碳纤维薄壁筒式主次镜... 在大口径、长焦距空间遥感相机中,主、次镜间相对位置变化会影响相机的成像质量和稳定性,因此,作为主次镜间承力结构的主次镜支撑结构,是相机设计过程中的关键一环。本文针对大口径、长焦距相机特点,设计并研制了碳纤维薄壁筒式主次镜支撑结构。首先,根据给定光学系统,选取了筒式基结构形式。然后,根据筒式基结构形式的特点,依次对筒式结构的次镜支撑梁和纵向加强筋的几何结构形式进行了分析与选型。接着,为了充分发挥碳纤维材料铺层可设计性特点,对主次镜支撑结构进行了结构关键尺寸、铺层厚度和铺层角度三者的迭代优化设计,并对设计结果进行了有限元仿真分析。最后,通过测量次镜角度变化量和特征级扫频振动试验,验证了支撑结构的稳定性和结构刚度。试验结果表明:次镜相同状态下长期监测差值变化量小于1.5″,重力翻转前后变化量小于1.08″,支撑结构一阶固有频率大于115 Hz,轴向频率大于180 Hz,表明主次镜支撑结构具有良好的刚度和结构稳定性,满足设计指标要求。 展开更多

关键词 空间相机 主次镜支撑结构形式 迭代优化 结构稳定性

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