地基大口径望远镜圆顶设计

圆顶视宁度是影响地基大口径望远镜成像质量重要的影响因素之一。视宁度产生的原因主要是由于空气折射率的不均匀变化导致,首先通过理论分析确定影响空气折射率的主要因素为空气的温度、速度和压力,然后借助CFD流体仿真软件,得到望远镜圆顶周围附近空气的温度场、速度场和压力场的变化,进而推算出望远镜成像光路中圆顶及望远镜附近周围空气折射率的变化情况,以评估不同结构形式圆顶所产生的圆顶视宁度对望远镜成像的影响。通过仿真分析可知,升降式圆顶更利于望远镜周围空气的温度、速度和压力的快速变化及稳定,能够减少圆顶视宁度的影响,为4 m级及更大口径望远镜的圆顶方案选择及设计提供指导。     

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。     

大口径望远镜主镜能动支撑驱动器的个体设计和性能测试

大口径望远镜主镜由于体积和质量过大,产生镜面面形变化而影响观测质量。为即时修正面形,现提出了一套力驱动器系统,利用多个该系统组成的能动支撑系统可以对镜体作用达到修正目的。采用了电机、减速器、滚珠丝杠、弹簧组为主要部件,配合传感器和控制器构成了力驱动器系统,并进行了性能实验。实验结果表明,驱动器能够达到设计要求。     

大口径空间光学望远镜重力卸载点布局优化方法

伴随空间光学载荷口径增大,"天地力学环境不一致"导致光学系统在轨像质严重下降,需要地面装调测试过程卸载重力。但定量的卸载点布局分析、优化方法有待完善。首先研究了大口径光学载荷1 g重力下变形机理,分别基于位置闭环和受力闭环,建立优化卸载点布局的数学模型,并通过协同仿真获得卸载点布局优化结果。利用仿真卸载实验验证不同卸载参数下,光学载荷的实际卸载效果。基于位置闭环的卸载方法将高敏感光学组件的位恣平均变化量由370μm、36″改善至72.9μm、0.3″,而基于受力闭环卸载方法的最大相对偏差约为7.4%。基于位置闭环的卸载分析方法可获得更接近0g的卸载效果,但误差敏度极高,不易工程实现。基于受力闭环的卸载方法总卸载率约75%,对卸载残差的敏感度相对较低,可满足半物理仿真实验对力学环境的模拟需求。     

空间大口径单体反射镜计量卸荷支撑研制中的关键技术

通过对空间大口径单体反射镜支撑技术发展现状及发展趋势的调研,总结了当前大口径单体空间反射镜支撑技术中较为成熟的技术路线。在此技术路线中,计量卸荷支撑是必须要攻克的一项核心难题。本文介绍了计量卸荷支撑的概念,并针对计量卸荷支撑研制过程中的关键技术进行了深入的讨论,包括支撑点数量、位置及支撑力大小的确定方法,支撑力执行单元的方案设计以及计量卸荷精度的保证方法等;通过对计量卸荷支撑研制过程中关键技术的总结,期望对我国空间大口径单体反射镜的研制提供借鉴意义。     

空间大口径光学望远镜可展开主镜动力学建模研究

采用混合坐标法建立了某空间光学望远镜可展开主镜的动力学模型。在建模过程中采用固定界面子结构模态综合法,用主镜中各分瓣子镜的弹性正则模态和静力校正模态组成的模态集来表示结构变形,仿真分析了镜片柔性对系统动力学特性的影响。仿真结果表明,实际工程应用中镜片柔性对系统的影响不可忽略。     

大口径光学望远镜次镜结构的设计

论文针对大口径光学望远镜次镜结构设计的任务要求,提出了一种次镜筒结构的改进方法.在设计中采用有限元分析的方法,应用NX软件建立起新结构的静力学分析模型,进而确定了次镜支撑的结构形式,并对支撑梁的参数进行了分析.分析结果表明,经过分析改进后的系统静力学与动力学性能显著提高.     

空间遥感器大口径反射镜的复合支撑结构

针对空间遥感器反射镜对支撑功能的需求,设计了一种应用于空间领域的大口径反射镜复合支撑结构。该复合支撑结构包括A框加切向拉杆的周边支撑和3组whiffletree结构组成的背部支撑。研究了复合支撑的支撑原理和工程实现。基于功能分配和指标分配的理念设计了复合支撑结构。采用有限元分析的手段对设计结果进行了静力学和动力学仿真验证,然后对实际的支撑系统进行了相关的试验测试。试验结果表明,采用复合支撑的反射镜组件在工作状态下的面形精度优于λ/50(λ=632.8nm),镜体刚体位移小于0.01mm,镜体转角小于2″,质量小于50kg。整个组件模态分布合理,基频为161Hz,远高于设计要求的120Hz。各项仿真和测试结果均表明该复合支撑效果良好,满足空间遥感器对可靠性和稳定性的需求。     

地基大口径望远镜结构的性能分析

为了研究和优化地基大口径望远镜系统的整体性能,对其整系统进行了有限元建模和分析.针对1.23 m口径的光电望远镜,研究了望远镜各部件的结构特点及连接关系,论述了相关部件的简化方法,建立了整系统的有限元模型.计算了当望远镜指向天顶和水平状态时系统的重力变形情况,给出主次镜的变形结果.分析了望远镜在风载和地震波载荷作用下的...     

基于结构函数的大口径望远镜光机系统误差分配

从结构函数的角度分析和研究了大口径望远镜光机系统的评价方法。分析了基于结构函数的系统误差传递特性,利用功率谱反演得到大气扰动的数值模拟,并建立了基于结构函数的系统误差分配方法。将本文的方法应用于长春光学精密机械与物理研究所的1.23m口径望远镜进行了实验验证,结果证明了提出理论的正确性以及方法的可行性。最后将其应用于30m望远镜(TMT)三镜系统,研究了其在大气湍流下的印透效应,实验表明其在考虑了不同的视宁情况下,分辨印透峰的能力没有减弱。本文的研究对提高大口径望远镜的性价比,降低大口径望远镜在研制和使用过程中的技术风险颇有意义。     

大射电望远镜舱索粗调控制系统软硬件设计关键技术研究

介绍了大射电望远镜馈源支撑与指向跟踪系统中舱索粗调系统的软硬件设计,重点分析了控制硬件的总体设计方案和专用六通道脉冲发生卡的设计思想,以及控制软件设计中的数据缓存和中断服务程序处理等几个关键技术及其实现方法。     

空间望远镜研究与“哈勃”介绍

简述空间望远镜特点与设计要求,并以“哈勃空间望远镜为例介绍设计方案。     

大射电望远镜馈源舱的结构分析与数据处理

采用通用有限元软件ANSYS建立了馈源舱的有限元模型,基于APDL语言实现了馈源舱在全工作空间内不同姿态的参数化建模。对位于典型姿态的馈源舱结构进行了有限元分析,得到了馈源舱在不同姿态下的刚度变形。通过对全工作空间内不同姿态下馈源舱的刚度分析,得到了不同姿态下馈源舱中各个关键点的变形量,同时给出了单一姿态标定后馈源舱由于刚度变形引入的系统误差,为馈源舱在全工作空间内的控制精度和定位精度分析提供重要参考。     

空间测绘相机的计算机辅助优化设计

阐述了设计灵敏度分析和优化技术在空间相机设计中的重要性,并介绍了设计灵敏度分析和优化设计的原理及方法在MSC/NASTRAN中的应用。本文在MSC/NASTRAN有限元分析的基础上以光机系统的要求为评价指标,对某空间测绘相机进行了设计灵敏度分析及优化设计,有效地改进了设计。     

高精度大跨距同轴孔的精密研磨加工

对高精度大跨距同轴孔的加工现状进行了分析,确认采用现有加工方法无法满足要求。在此基础上,提出针对高精度大跨距同轴孔采用精密研磨加工,并改进了研磨工具。介绍了高精度大跨距同轴孔精密研磨加工的注意事项。这一方法可应用于加工孔距1 m以内的高精度大跨距同轴孔,加工效果良好。     

大口径管道施工工装设计及其组装过程仿真

以大口径管道冬季地下施工为重点,对其施工工装进行设计,并对其组装过程进行仿真。通过具体构造设计、顶爪设计、钢丝绳挂接器设计、卷扬机外壳设计、卷扬机底盘设计、推动杆及杆上扶手等施工工装进行了设计,最后给出了工程图及仿真效果图。供有关施工和设计人员参考。     

剖分组装磁电式转矩测量仪的设计研究

介绍了一种新型转矩测量仪，分析了该仪器的结构、工作原理以及对船舶推进轴系等的适用性，并介绍了可测量的参数及其测量原理。     

空间角度圆盘榫槽液压分度夹具设计

论述了一种拉削空间角度圆盘榫槽的液压分度夹具,详细介绍了该夹具的空间角度计算方法及液压锁紧与分度联动装置。该夹具操作方便,并且配合L7120立式拉床成功地加工出了复杂角度圆盘的榫槽。     

大转角减振离合器从动盘总成的设计与研究

随着人们对汽车舒适性的要求不断提高,提高减振效果、减少传动系的噪声是汽车制造业迫切需要解决的问题.本文设计了一种新型大转角减振离合器,采用偏心凸轮摩擦阻尼减振系统结构,依靠偏心力矩和摩擦力矩传递扭矩,利用钢板弹簧的弹性变形代替普通弹簧,增加扭转角度.该离合器结构紧凑、加工工艺简单,提高了接合平顺性和乘客的舒适度.     

新一代大射电望远镜机电光一体化设计研究

针对美国Ａｒｅｃｉｂｏ 大射电望远镜（口径３０５ ｍ ）设计方案的不足与对新一代大射电望远镜的要求,提出了全新的机电光一体化设计方案。对悬索馈源系统的非线性随机响应与二次稳定平台的运动精度做了理论分析与计算机仿真研究,结果表明该方案能够满足跟踪精度的要求。