空间TDICCD相机动态成像地面检测系统的设计

设计了一种空间TDICCD(时间延迟积分电荷耦合器件)相机动态成像地面检测系统,用于模拟相对空间飞行器的地面像移,验证TDICCD相机的像速匹配能力和动态成像质量。系统采用精密转台和偏流转台模拟卫星绕地球运动和卫星受地球自转影响而在不同纬度产生不同的偏流运动。精密转台用永磁力矩电机驱动,用锁相锁频伺服控制策略控制稳速精度达到0.0297%。偏流转台用步进电机控制,偏流角的平均转角速率约为0.02°/s,偏流角位置的数据引导跟踪精度优于±5′。设计的检测系统的精度满足TDICCD相机动态成像检测的指标要求,已在某型号空间可见光相机的研制中获得了应用。     

高刚度转台底座结构优化设计

底座是转台的主要承载结构件,其强度和刚度必须符台要求.提高底座的刚度,控制底座变形,对转台的精度、稳定性有重大影响.应用力学理论对底座的机械结构进行了力学分析,讨论了底座在承载过程中的变形规律,并根据分析结果对结构进行了优化;采用有限元仿真计算,分析了改进前后底座承载下的变形,并设计出满足转台要求的高刚度底座.     

多光栅测角系统精密转台轴系设计

精密转台是精密测量仪器的重要组成部分,转台轴系精度对仪器整体精度有重要影响。文中根据多光栅测角传感器特点,设计了一台一维精密转台,通过有限元分析完成转台的力学性能分析。其中,使用ANSYS软件对转台进行静力学分析,仿真使用环境下转台的应力分布和位移分布情况;通过动力学模态分析,得出转台各阶振型及相应固有频率。完成设计和仿真后,使用千分表对转台轴系的轴向跳动和径向跳动进行测量,通过建立数学模型分析转台回转精度,验证转台轴系回转精度达到4. 3″。     

月基望远镜反射镜转台的热-结构耦合分析及验证

为了提高月基望远镜反射镜转台的工作性能,对反射镜转台进行了热-结构耦合分析以及试验验证和在轨验证。根据输入条件、热载荷、热边界等建立有限元模型对反射镜转台结构及主要发热部件进行了温度场计算。将温度载荷,预紧力载荷,边界条件输入结构有限元模型进行了热-结构耦合分析,得到了半封闭U型结构、高精密运动轴系、蜗轮蜗杆热变形和热应力。推导了轴系摩擦力矩的计算公式,将分析计算中的数据代入公式中获得了轴系的摩擦力矩,并根据摩擦力矩选取了合适力矩的电机。计算结果显示,左轴系在低温工况-25℃下摩擦力矩较大,达14.163N·mm;高温工况下摩擦力矩较小,55℃时为4.796N·mm。垂直轴轴系在低温工况-25℃时摩擦力矩为16.45N·mm;高温工况下由于轴系卸载,摩擦力矩为零。结果表明反射镜转台可以在-25℃~+55℃下正常工作。文中还通过试验验证和在轨验证证明了反射镜转台热-结构耦合分析的有效性和合理性。     

激光跟踪仪精密跟踪转台轴系优化设计

精密跟踪转台是高精度飞秒激光跟踪仪的关键单元,其精度直接影响激光跟踪测量系统的总体精度,而跟踪转台的精度主要由轴系精度决定,因此跟踪转台的轴系结构设计以及对其轴系进行性能分析非常重要。文中首先对精密跟踪转台进行结构设计与建模,利用SAMCEF of rotor软件对二维转台2个轴系进行了仿真分析。根据激光跟踪仪性能要求与仿真结果对轴系结构进行分析与优化。最后通过搭建的二维转台验证了所设计轴系的可行性,能够满足激光跟踪仪跟踪转台高精度、高灵敏度和低跳动的要求。     

单轴FOD伺服转台设计

从FOD系统的总体需求出发,设计了一款质量轻、体积小、可靠性强且定位精度高的单轴FOD转台系统.根据转台总体设计指标,介绍了转台的工作原理,讨论了转台的机械结构和控制系统的设计方法,分析了转台在-40℃～70℃工作温度范围内零件热变形对装配体的影响.通过SolidWorks构建转台的三维模型,并使用ANSYS对转台进行静力学分析和模态分析,计算出转台的应变和应力分布图以及转台前6阶模态频率.分析结果表明,转台在工作过程中不会发生共振,结构可靠,设计满足指标要求.     

一种大型单轴转台的研制

为配合机器人对1m口径在轨组装空间望远镜地面演示原理验证样机中主镜阵列的子镜模块组装,研制了一套大型单轴转台。首先,简要介绍转台的应用场景,并对单轴转台的系统总体构成做详尽的说明,确定了转台主要零部件的材料。其次,依据光学系统的光学元器件的接口需求,对转台的关键零件——台面进行了详细的结构设计,利用有限元模拟仿真方法分析了台面在负载下的力学变形。结果表明:在1g、-2℃工况及1g、2℃工况下,台面的最大变形量为0.04mm,能够满足最大变形控制在0.1mm的光学指标要求。最后,对转台中的传动部件蜗轮蜗杆进行理论计算、设计,并对转台中的相关元器件进行了选型,依托结构设计结果,完成了单轴转台的加工、装调。最终结果表明,转台能够很好地满足使用要求,结构设计合理。     

真空及高低温下光学玻璃光路变化的研究

为了完成星敏感器的地面标定试验,在高精度转台配合星模拟器测试的基础上增加了一套真空高低温模拟装置.星模拟器和星敏感器之间的光路传输需要通过光学玻璃,光学玻璃在真空高低温模拟装置的内外压差和温度载荷下会产生变形,导致实际出射角和理论出射角之间存在差值.利用Creo/Simulate模块对光学玻璃进行了有限元分析,再用MA...     

基于排列互比法的转台编码器测量误差测试

大型精密转台是用来承载测绘相机的必要设备,要求其定位精度优于1″.本文论述了排列互比法这一应用于转台的新方法,并针对某一高精度转台进行了实际的应用测试,最后对误差的测量方法进行了分析和总结.试验表明,应用排列互比法能够有效达到转台的高精度设计要求.     

气体静压轴承设计及关键零件加工工艺研究

气体静压主轴广泛地应用于精密、超精密机床设备中,其核心零件的加工精度是主轴性能优劣的重要影响因素。本文以自主设计的气体静压止推轴承为例,分析了典型制造误差对轴承承载力及刚度等性能的影响,以误差分析结果为基础给出静止推板的设计精度。对于亚微米精度要求的静止推板,针对其装夹微变形问题,提出了变形误差补偿车削原理,即在机床上按吸附变形误差的反误差进行加工,使静止推板在去除真空吸附后的自由状态下能达到高的面形精度。对188 mm的静止推板圆环面进行了补偿加工实验,面形误差快速收敛到1μm以下,达到了高精度的加工要求。     

Windows环境下信号分析系统的设计

介绍了在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下信号分析系统的图形用户界面的实现方法，信号分析系统的基本分析功能，图形处理和特点，特别对频谱细化分析和小波分析的原因，方法和特点作了较为详细的阐述。     

模态分析方法综述

综述模态分析在研究结构动力特性中的应用,介绍模态分析的两大方法:数值模态分析与试验模态分析。并着重介绍目前的研究热点———工作模态分析,对其方法存在的问题进行评述。     

基于ANSYS数控管螺纹车床主轴箱有限元分析

采用有限元软件ANSYS计算分析了专用数控管螺纹加工车床主轴箱的应力分布、变形、固有频率及振型。分析结果表面,专用数控管子床的主轴箱结构抵抗破坏的能力较大。通过分析主轴箱的固有频率和振型,对主轴箱结构的薄弱环节提出了改进方案。     

蜂窝式除湿转轮性能参数优化--峰值分析法和波形分析法

提出了优化除湿转轮性能的峰值分析法,利用峰值分析法和波形分析法对除湿转轮的再生过程和除湿过程进行了详细的分析,讨论了系统参数对再生空气出口含湿量峰值大小、迁移时间及其在温湿图上分布波形的影响,提出了一系列的单参数优化和系统设计方案.基于峰值分析的结果,在尽可能不影响转轮运行经济性的情况下,对试验除湿转轮提出了一个多参数整体优化方案.     

周期信号谐波分析的一种新方法

介绍了周期信号谐波分析的一种新方法,目的是实现非同步采样条件下周期信号谐波的精确测量与分析;通过使用周期精确测量技术、截取整数个周期、剔除均值的影响等手段,提高了周期信号谐波测量准确度,实现了周期信号谐波分量的精确测量;对谐波参数的测量结果进行了误差分析;通过一个仿真实例,验证了该方法的正确性和可行性;该方法可用于非同步条件下周期信号的谐波测量。     

某光电跟踪引导转台动力学特性分析

对某光电跟踪引导系统转台进行了有限元分析。包括静态、模态和谱分析。分析结果表明,转台的结构设计满足指标要求。     

对ROPES分析阶段的研究

利用ROPES分析阶段中需求分析、系统分析和对象分析技术，多方面分析了不同嵌入式系统的特点，从而可以确定合适的解决方案。     

汽车车轮的有限元分析

随着有限单元法的不断发展,其在工程上的应用也不断深化。将有限元法应用于汽车车轮分析,介绍了有限元分析模型建立的一般过程,并运用UG软件对车轮进行了静力学分析、模态分析及疲劳分析。结果表明：车轮的位移量很小,应力远小于材料的屈服强度,满足强度要求;震动频率远大于容易发生共振的频率范围,不会发生共振现象;疲劳安全系数和应力安全系数的最小值都大于1,符合标准。     

中子活化分析技术在氧化铝生产上的试验研究

本文阐述了中子活化分析的原理和方法,讨论了快中子活化分析快速分析铝土矿成份和瞬发γ射线中子活化技术在线分析生料浆成份的现场试验情况,结果表明本技术可以满足氧化铝生产的需要。     

风机叶轮强度及模态分析

对于某离心风机叶轮,利用有限元方法计算了叶轮在工作转速下的应力分布,依据应力分布对叶轮进行了改进,并对改进后的叶轮进行了强度校核;通过振动模态分析,得到叶轮的固有频率和振型等主要模态参数。计算结果表明叶轮设计合理,可以满足使用要求。该方法对提高产品可靠性和减少设计周期有重要意义。