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为了解决CFRP (carbon fiber reinforced polymer)平面反射镜在加工成型后的面形存在像散像差的问题,建立相关的理论模型以对其产生机理进行解释,并设计实验对模型进行验证。首先基于经典层合板的热效应理论,考虑到CFRP平面反射镜制造过程中存在铺层角度误差及温度变化等因素,推导了相关公式以说明当对称均衡铺层CFRP反射镜存在铺层角度误差时,在热效应的影响下会产生马鞍形的变形,即会导致面形出现像散像差。设计了相关实验,制备了两组铺层角度分别为[0 90 45-45]2s和[(0 90 45-45)s]2的反射镜样片,并利用Zygo长波红外干涉仪(=10.6 m)对样片总体面形及像散像差进行检测。实验数据显示:第一组样片像散像差的RMS值平均为0.034,第二组样片像散像差的RMS值平均为0.510。证明了铺层角度误差是使反射镜产生像散像差的主要原因之一,而且像差大小会随着反射镜弯曲刚度准各向同性的提高而减小。 相似文献
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离焦像差是影响CFRP平面反射镜的面型精度的主要像差之一。采用T700碳纤维复合材料预浸料,在合理的铺层方案和制备工艺基础上,选用浮法玻璃、硼硅酸盐玻璃和微晶玻璃等三种材质为模具,通过仿真和实验研究了模具材质不同引起成型CFRP平面反射镜面形像差中的离焦像差。其中,浮法玻璃模具、硼硅酸盐玻璃模具和微晶玻璃模具引起的CFRP平面反射镜的离焦像差分别为0.023λ、0.008λ、0.003λ(波长λ=10.6μm)。分别从定性和定量的角度得出了:模具材质热膨胀系数与CFRP复合材料热膨胀系数越相近离焦像差越小,离焦像差与模具热膨胀系数的关系为P=(2225.9x+0.0007)λ。为制备应用于长波红外波段CFRP平面反射镜的模具选取提供了参考数据。 相似文献
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跟踪架是影响光测设备性能的关键部件,轴承又是跟踪架的关键零件,轴承刚度直接影响光测设备的动力学特性。以400 mm口径光测设备跟踪架为研究对象,基于光测设备跟踪架的模态试验结果,采用弹性薄层单元等效轴承刚度,利用Monte Carlo法对弹性薄层单元进行参数修正,建立了准确的有限元模型,有限元分析结果表明:光测设备跟踪架有限元分析结果与试验结果最大误差为8.5%;通过对等效轴承刚度的弹性薄层单元刚度进行参数化分析,研究了轴承刚度对光测设备跟踪架结构谐振频率的影响,为后续工程应用提供了依据。 相似文献
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