卡式红外光学系统光机分析及结构优化

光学仪器通常都工作在一定的温度环境中,温度变化将造成光机系统的结构尺寸以及光学介质的特性等参数发生变化。针对卡式红外光学系统工作环境温度变化范围大的特点,进行了热补偿结构设计。并利用有限元方法,对主镜及其支撑结构进行了分析,明确了导致镜面变形和结构参数变化的主要因素为大范围的温度变化。在此基础上,对支撑结构进行了改进和参数的优化设计。研究结果表明:改进后的结构是合理可行的。     

三自由度柔性镜框结构力学性能分析

为实现小型光学元件的柔性安装和精密调整,设计了一种三自由度柔性安装结构,并对其力学特性进行了理论研究。首先,从柔性镜框的工作原理出发,建立了柔性结构的力学模型,推导了模型的刚度表达式,并利用有限元分析方法进行了验证分析。然后,根据推导的刚度表达式分析了主要结构参数对柔性镜框力学特性的影响,并讨论了减小寄生运动的措施。最后,以通光口径为135 mm的平面反射镜为例,进行了柔性结构的设计计算和参数优化,并对其力学性能进行了仿真分析。验证结果表明:给定的参数范围内,刚度的理论计算和有限元分析结果的相对误差5.5%,表明所推导的刚度计算公式具有足够的精度,验证了理论模型与计算的正确性。同时,柔性镜框力学特性分析结果对柔性镜框的结构设计、力学性能分析和参数优化具有理论指导意义。     

300t方坯液压剪液压系统的设计

液压剪是连铸生产线上使用的关键设备,具有体积小、工效高、无金属损耗等优点。文中对300t液压剪的液压系统进行了设计计算。采用二通插装阀结合普通滑阀的复合控制方式,同时采用了多台变量泵供油的流量适应回路,增设了蓄能器和独立的冷却过滤回路。液压剪实际使用效果良好,系统效率高,压力冲击小,工作频率高,控制方便。     

KDP晶体支撑系统工作姿态确定

为了确定一个KDP晶体支撑系统的合理工作姿态,研究了工作姿态对支撑系统变形、KDP晶体偏转和激光束入射角的影响。首先,提出了关键刚度分量的概念,并采用这一概念对不同工作姿态时支撑系统在重力作用下的变形进行了理论分析。其次,采用有限元方法计算了重力作用下支撑系统的变形,以及由此引起KDP晶体的偏转和激光束入射角的变化。最后,对不同工作姿态时支撑系统的变形、KDP晶体的偏转和激光束入射角的变化进行比较,并分析了关键刚度分量的影响。数值计算结果表明,受关键刚度分量的影响,不同工作姿态下支撑系统的变形、引起KDP晶体的偏转和激光束入射角的变化不同。支撑系统为最优工作姿态时,激光束入射角的变化达到最小值76μrad。这一结果满足KDP晶体支撑系工作姿态确定的相关要求。