三维光成型基础固化工艺的仿真和实验研究

在紫外光对液态树脂进行固化成型过程中，扫描光斑的直径、光强和扫描速度等工艺参数对固化结果有着直接影响。首先结合高斯光束的固化理论分析，从平面固化成型基本要素的直线段、圆弧线段的线宽、线高及其精度入手，在理论上分别得到线宽、线高与工艺参数之间的正比关系和指数关系；其次，通过Matlab的建模计算，明确了光强度和扫描速度的变化对固化线宽和线高影响程度的相近性，其中，扫描速度大于600μm／s后，随着速度的增大其产生的误差也越大，并通过实验研究验证了理论分析和建模方法的正确性。最后，通过仿真和实验对工艺参数以及扫描方式的优化，有效地解决了平面轮廓固化扫描中转向拐点处重复曝光引起的固化精度问题。     

空间大口径望远镜可展开镜片系统的概念设计

简要介绍下一代空间望远镜的可展开镜片系统的概念设计及其进展，以直径为2米的卡塞格林型望远镜为目标，对其主反射镜和次镜的可折叠、展开原理机构进行了初步分析，给出了利用点扩散函数来进行主镜剖分方式及其子镜形状选择的方法，从经典机构的角度，分别对主镜剖分后的子镜和次镜的展开、定位和锁紧等运动及其结构进行了分析和选择，给出了一种可展开空间望远镜的概念设计方案；最后，提出了需要进一步研究的关键问题。     

光成型法三维模型的动态截交和实体重现仿真

光成型法是将三维实体模型转化为一系列二维平面，再逐层固化叠加成型。为此，利用0bject ARX编程，对AutoCAD进行二次开发，获取立体模型的结构特征，再经过处理得到所需的二维平面数据图形；同时，运用区域二叉树原理，拾取平面图形所含的各轮廓环，并生成一个单一区域，再按照光成型法的层叠成型原理，对区域逐层“拉伸”，实现三维实体模型的重组再现。另外，通过实时显示，动态地展示了截交和三维再现的过程，以便于检验所得平面图形数据和成型物的正确性。     

微细光成型固化工艺参数优化

为了分析紫外光对液态光敏树脂进行曝光固化成型过程中工艺参数对固化物的形状和精度的影响,根据自行研制的实验系统的大量数据,对线形固化中的主要工艺参数进行了分析和优化。结果表明,在单层液态树脂膜厚30 μm,曝光光束功率0.15 μW,扫描速度15 μm/s以及工作距650 μm时能够得到具有较高精度线宽和线高的固化直线段,利用优化的工艺参数,成功实现了三维微小实体结构的成型制造。     

光成形的光固化理论分析与实验研究

通过对高斯光斑的曝光固化理论分析。得到了固化物形状、大小与光强分布和曝光量的关系；利用光纤直接曝光固化实验，得到了紫外光固化树脂的临界固化能量和吸收系数两个特征值；通过Matlab的计算建模和固化实验分析，验证了理论分析的正确性，为后续的平面成形固化和三维结构成形固化提供了理论基础。     

微光成型法固化成形路径的生成和检验

为了对平面实体进行曝光固化 ,需要同时得到平面图形的轮廓和内部填充的扫描轨迹。为此 ,利用CNC自动编程系统中的“C刀补”功能 ,实现了平面轮廓环扫描路径的自动生成 ;并在此基础上 ,用“辅助直线法”生成了平面实体填充固化所需的“行栅式”扫描路径 ;最后 ,利用VC的编程功能 ,分别实现了轮廓扫描和行栅扫描路径的实时检验