新型混合柔性铰链柔度研究

提出了一种新型双曲线直圆混合柔性铰链。利用卡氏第二定理推导出双曲线直圆混合柔性铰链的柔度计算公式,并根据所推导的公式,分析了直圆半径、最小厚度和切割深度对其柔度的影响。同时采用实体单元建立双曲线直圆混合柔性铰链的有限元模型,对不同几何参数的铰链进行仿真分析,并对仿真解与解析解进行对比。结果表明:仿真解与解析解的最大误差在8%以内,证明了所推导公式的正确性;与不同形状的柔性铰链对比得出,双曲线直圆混合柔性铰链具有更好的转动能力和对载荷较高的敏感性。所设计的新型双曲线直圆混合柔性铰链更适用于快速反射镜支撑结构中,同时也为混合型柔性铰链的设计和优化提供了理论依据。     

直圆抛物线复合铰链柔度研究

提出了一种新型柔性铰链:双边直圆抛物线复合铰链,建立了其理论结构模型,利用卡氏第二定理及微积分理论对铰链的主要性能指标柔度和转动精度进行计算,并取实际参数对柔度及转动精度进行了理论计算及有限元分析,同时对影响铰链性能的结构参数进行研究,结果表明:铰链柔度及转动精度的理论值与有限元分析值相比较,一致性大于92%,且铰链柔度随最小切割厚度t的变化最大。作为一种新型铰链与其他柔性铰链进行了对比,直圆抛物线铰链融合了直圆铰链与抛物线铰链的优点,当cL/2时,铰链具有较强的转动性能及较弱的载荷敏感性,且热适应能力更强。所设计的直圆抛物线铰链为包括空间环境使用的支撑结构柔节的设计提供了指导。     

柔性轴在卫星光通信中的使用与优化设计

针对卫星光通信粗跟踪系统中机械轴存在空回、轴系摩擦、轴间隙的不足的问题,提出采用柔性轴支撑光端机的方案。首先介绍了采用柔性轴卫星光通信的原理;然后分析了柔铰工作方向的柔度、最小切割处应力特性;从关键点挠度出发推导了回转误差角表达式,并分析了回转误差角对捕获性能的影响;在柔性轴特性研究的基础上,采用遗传算法对柔性铰链进行了优化设计。设计结果为:柔性铰链工作方向柔度0.768 rad/Nm,最小切割处应力1.768e+8 Pa,回转误差角343 rad;最后采用有限元法对设计结果进行了验证,三项指标的相对误差均小于3.5%,证明设计是可靠的。研究内容可为采用柔性轴的卫星光通信系统设计提供一定参考。     

单边抛物线形柔性铰链的计算与性能分析

提出了一种单边抛物线形柔性铰链,以力学卡氏第二定理和微积分为理论基础,推导了单边抛物线形柔性铰链柔度和转动精度的闭环解析公式,利用有限元的方法对柔性铰链的解析公式进行校验,结果表明:有限元方法与闭环解析式的结果基本一致.并对单边抛物线形柔性铰链的性能进行分析,得出了结构参数对其柔度性能的影响关系,并通过对双边抛物线形柔性铰链比较,分析了单边抛物线形柔性铰链的转动能力、转动精度和对轴向载荷的影响等性能,为柔性铰链在结构紧凑、大位移场合的工程应用提供了有价值的参考.     

快速反射镜椭圆弧柔性铰链多目标优化设计

在快速反射镜柔性铰链优化设计中,为保障反射镜精度和稳定性,应尽量提高柔性铰链工作轴转动柔度和非工作轴转动刚度。以某快速反射镜的椭圆弧柔性铰链为研究对象,首先利用最小二乘法和积分思想推导了三个转动轴的转动柔度公式,与有限元法对比,二者最大相对误差小于6.8%,解决了矩形截面扭转柔度积分过于复杂的问题;其次基于改进的非支配排序遗传算法（NSGA-II）对三个转动轴进行了多目标优化设计,达到设计指标,所得最优解和求解效率较传统算法有了明显提高,其中Pareto解求解效率较多岛遗传算法(MIGA)提高了14.3%,较粒子群算法(PSO)提高了25%;最后对NSGA-II算法所得最优解进行了有限元验证,结果表明二者最大相对误差小于6.5%,吻合较好。     

微柔性铰链转动能力和精度特性研究

对柔性铰链的转动能力和精度特性等方面进行了理论分析和研究,给出了柔性铰链的柔度矩阵和精度特性矩阵的计算公式,得到表示柔性铰链转动能力的变形量方程和表示精度特性的位移方程。用VC++实现了相应的参数化程序。提出了铰链内各柔度间的比值概念,为定量地比较柔性铰链的性能提供了依据。并给出了两种MEMS柔性铰链的分析实例。     

切向双脚架-运动学支撑结构的柔度研究

为了实现高精度的运动学支撑结构的设计,研究了切向双脚架-运动学支撑结构的柔度。介绍了切向双脚架-运动学支撑结构的设计原理。根据单边直圆柔性铰链的柔度公式,推导了双脚架在X、Y和Z轴方向的等效柔度Cx、Cy和Cz的解析式。采用有限元分析和试验验证的方法,对双脚架的柔度解析式进行了分析验证。结果表明:解析式结果与有限元结果、试验结果基本一致,且误差均小于9.8%。研究了单边直圆柔性铰链的柔槽深度R和最小厚度t对双脚架柔度Cx、Cy和Cz的影响,得到了双脚架的等效柔度均与柔槽深度R成正比,与最小厚度t成反比的结论。为空间相机上的科学仪器的切向双脚架-运动学支撑结构的设计提供理论参考。     

大口径透镜混合柔性支撑结构优化设计

针对大口径透镜,提出了一种新型混合柔性支撑结构,能够使透镜同时满足面形精度及位置精度要求。首先利用卡氏第二定理对各柔性铰链进行分析,建立支撑组件整体柔度模型。然后以柔性支撑组件的总变形能为目标函数,以位置精度及实际使用空间要求为约束,建立结构优化设计模型。之后确定径向柔性支撑结构对组件整体柔度的敏感度最大并对其刚度进行验证。最后对优化后的透镜组件整体结构进行有限元分析,同时利用曲面拟合方法计算镜面面形精度。仿真结果表明,在该新型混合柔性支撑结构的作用下,透镜在各要求工况下的面形精度均优于λ/20 (λ=632.8 nm)。所设计的新型混合柔性支撑结构及其理论分析过程可为高精度大口径透镜的支撑技术提供参考。     

单轴半蝶形柔性铰链在快速反射镜中的设计与应用

针对提高激光武器系统光束指向控制稳定精度的战术需求,设计了一款适用于光束指向快速反射镜的单轴半蝶形柔性铰链。首先,根据快速反射镜系统运动形式及功能需求,推演单轴半蝶形柔性铰链的物理模型;然后,采用基于卡氏第二定理的卡氏法简化并求解数学模型,并优化模型参数;最后进行有限元仿真与实验测试,并对单轴半蝶形柔性铰链机械谐振频率的理论计算、仿真分析以及实验测试结果进行分析比较。实验结果表明:单轴半蝶形柔性铰链工作方向机械谐振频率为165.29 Hz,满足设计指标要求。理论计算与实验测试结果相差1.3%,有限元仿真与实验测试结果相差3.2%。从而证明了单轴半蝶形柔性铰链结构形式合理,数学建模准确,为提高激光武器系统光束指向控制稳定精度提供了有力的支撑。     

万向柔性铰链连接快速反射镜的设计与仿真

在高能激光武器系统中,快速反射镜作为光束指向控制的核心器件,对提高毁伤效能起到关键作用。针对扩展高能激光武器系统光束指向范围的战术需求,设计了一种万向柔性铰链连接快速反射镜系统。研究了各组成单元对快速反射镜系统性能的影响因素,分析了单自由度单音圈电机驱动反射镜设计方案的可行性。在此基础上给出了音圈电机和光栅测微仪的设计依据,进行参数设计,推导了万向柔性铰链的柔度表达方程,并验证了万向柔性铰链的弯曲强度。仿真结果表明,快速反射镜系统具有3.3的运动行程,一阶谐振频率达到了231.04 Hz,满足了大行程、高带宽的设计要求。     

非线性网络的混合域分析法

本文研究了对非线性网络进行混合域分析的谐波平衡法,它既可以改善计算精度,又可以提高速度,计算速度比全时域分析提高十倍以上,并且比全频域法要简单得多.它可以用来分析混频器、功率上变频器、振荡器等非线性电路.     

有线电视网络规划预测方法研究

根据目前有线电视网络规划中存在的问题 ,结合有线电视网络的特点 ,介绍国际流行的规划预测方法 :因果关系分析方法、回归分析预测法、时间序列外推法等 ,同时根据国内的情况介绍了适合我国国情的规划预测方法 :综合加权系数法、专家预测法、弹性系数法、类比法、普及目标率法、层次分析法等     

开槽电大尺寸目标表面行波散射的混合法计算

利用流基混合法与有限元法相结合计算开槽电大尺寸目标的表面行波散射，首先利用流基混合法算出无槽时的目标表面波散射，再根据等效原理在口径处与有限元法进行耦合得到开槽电大尺寸目标的总体表面波散射。数据结果证明此方法是准确和高效的。     

对常见的几种模压全息母版拍摄方法的评价

本文对用光刻胶作记录材料拍摄模压母版全息图片常用的几种方法作了评价介绍.指出其中以一步成象法拍摄效果最佳,实验操作也容易,但拍摄投资太大.一步直接法,必须要有高分辨率,高对比度和低噪声的二维模板,否则必然导致失败.由于它对拍摄设备要求不高,故投资较小.一步投影法的拍摄效果较差,且拍摄对象受到不少限制,故只有在没有条件采用其它办法的时候才用之.二步法由于母全息图的成象差问题,以及对光能的利用率太低,最好作为一步直接法的辅助方法.     

现代谱估计法中几种不同模型参数估计法的比较

为了克服经典的功率谱估计方法存在的方差大、分辨率低的缺点,产生了现代谱估计法。首先介绍了现代谱估计法中的几种模型参数估计法,通过仿真比较了其性能,并对模型阶次的选择作了分析,对实际的工程应用有一定的参考价值。     

用谐振腔法分析双侧鳍线的不连续性

本文将谐振腔法结合 Raleigh-Ritz 法与场源变分技术推广应用于分析双鳍线的不连续性,并以单侧——双侧——单侧级联鳍线不连续性为例,对两面不连续性同时选择两个基函数进行精确分析。作为分析结果,本文给出了其 T 型等效电路参数的一组数据,与已发表的数据比较,一致性较好。     

压缩改进节点法及其应用

在改进节点法的基础上,提出了针对含有受控源的线性有源网络分析的压缩改进节点法,建立了对应的压缩改进节点电压方程。该方法不但克服了改进节点法对于含有VCVS、CCVS和无伴电压源的电路处理难度较大,甚至有时无法建立网络的节点电压方程的不足,而且解决了改进节点法中由于方程数目增加以及主对角元素出现零元素时所引起的求解困难。该方法概念清晰,列写过程简单,对于小型网络的分析具有一定的实用价值。     

一种对室外到室内的电波传播进行预测的混和方法

射线跟踪(RT)法和时域有限差分(FDTD)法是研究无线电波传播的重要的方法,本文对基于混和法的室外到室内的电波传播预测进行了详细的介绍和讨论,同时通过计算结果来验证了此方法的有效性和准确性.     

几种不同模型参数估计法的性能分析

现代谱估计方法克服了经典谱估计方法方差大、分辨率低的缺点。参数模型功率谱估计是现代谱估计法的重要内容。介绍了几种常用的功率谱参数估计模型,通过仿真实例比较了其性能,对模型阶次的选择进行了分析和讨论,对实际工程应用有一定参考价值。     

地球站品质因数（G／T）测量方法综述

本文主要综述卫星通信地球站Ｇ／Ｔ值的通用测量方法，比较各种方法的优缺点，并对ＩＮＴＥＬＳＡＴ和ＩＥＣ某些测量方法标准提出了修改建议。