光子学报
光子學報
광자학보
ACTA PHOTONICA SINICA
2011年
z1期
34-40
,共7页
空间同轴三反相机%前镜身结构%结构稳定性%光学测量
空間同軸三反相機%前鏡身結構%結構穩定性%光學測量
공간동축삼반상궤%전경신결구%결구은정성%광학측량
空间同轴三反相机前镜身结构支撑相机的主、次镜,影响相机的成像性能和稳定性,是光学系统的敏感环节.针对长焦距空间同轴三反相机光学系统,为了获得刚性好、温度稳定性好的前镜身结构,本文从殷钢、碳纤维这二种低膨胀系数、高刚度的结构材料进行了优选,通过有限元分析比较,选择力学特性更好、重量更轻的碳纤维复合材料；通过力学特性和光学特性对前镜身构件三杆或四杆结构形式中进行了选择,优选了三杆结构形式；最终方案为碳纤维复合材料材薄壁筒和钛合金三支杆构成前镜身光机结构,采用遗传算法优化结合有限元分析计算对前镜身构件中的次镜连接杆结构进行了尺寸优化,使其重量减轻43％,一阶频率提高14％,热变形减小26％,满足了设计要求.通过对产品实物进行力学试验、尺寸稳定性真空稳定性试验和温度稳定性试验,测试了相机前镜身结构的各项性能,验证了前镜身结构工程设计的正确性.
空間同軸三反相機前鏡身結構支撐相機的主、次鏡,影響相機的成像性能和穩定性,是光學繫統的敏感環節.針對長焦距空間同軸三反相機光學繫統,為瞭穫得剛性好、溫度穩定性好的前鏡身結構,本文從慇鋼、碳纖維這二種低膨脹繫數、高剛度的結構材料進行瞭優選,通過有限元分析比較,選擇力學特性更好、重量更輕的碳纖維複閤材料；通過力學特性和光學特性對前鏡身構件三桿或四桿結構形式中進行瞭選擇,優選瞭三桿結構形式；最終方案為碳纖維複閤材料材薄壁筒和鈦閤金三支桿構成前鏡身光機結構,採用遺傳算法優化結閤有限元分析計算對前鏡身構件中的次鏡連接桿結構進行瞭呎吋優化,使其重量減輕43％,一階頻率提高14％,熱變形減小26％,滿足瞭設計要求.通過對產品實物進行力學試驗、呎吋穩定性真空穩定性試驗和溫度穩定性試驗,測試瞭相機前鏡身結構的各項性能,驗證瞭前鏡身結構工程設計的正確性.
공간동축삼반상궤전경신결구지탱상궤적주、차경,영향상궤적성상성능화은정성,시광학계통적민감배절.침대장초거공간동축삼반상궤광학계통,위료획득강성호、온도은정성호적전경신결구,본문종은강、탄섬유저이충저팽창계수、고강도적결구재료진행료우선,통과유한원분석비교,선택역학특성경호、중량경경적탄섬유복합재료；통과역학특성화광학특성대전경신구건삼간혹사간결구형식중진행료선택,우선료삼간결구형식；최종방안위탄섬유복합재료재박벽통화태합금삼지간구성전경신광궤결구,채용유전산법우화결합유한원분석계산대전경신구건중적차경련접간결구진행료척촌우화,사기중량감경43％,일계빈솔제고14％,열변형감소26％,만족료설계요구.통과대산품실물진행역학시험、척촌은정성진공은정성시험화온도은정성시험,측시료상궤전경신결구적각항성능,험증료전경신결구공정설계적정학성.
