国家高技术研究发展计划(2009AA7020107)
- 作品数：36 被引量：305H指数：11
- 相关作者：李志来关英俊徐宏辛宏伟董得义更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春工业大学中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 静止轨道光学遥感器的滤光轮机构被引量：3
- 2015年
- 为实现静止轨道空间光学遥感器的多谱段成像,研究了光学系统特定谱段的多光谱成像的方法。对两种滤光模式进行了对比,选择透射式滤光方案进行不同谱段光线的切换。结合本项目光学系统的特点,确定了在光学系统中光线集中度较高的焦平面附近设置滤光轮机构的方案。通过对多种转动机构特点的比较,设计了一种基于正五棱锥台基座的新型滤光轮机构,该机构由滤光轮组件和滤光轮驱动机构两部分组成。介绍了滤光轮机构的组成和工作原理,最后,在环境模拟试验前后对滤光轮机构进行了综合性能测试。测试结果表明:该机构具有结构强度高、结构紧凑、精度高、稳定可靠等特点。试验前后滤光片面形精度RMS值均优于λ/30,机构转动精度优于25″,机构自锁性能良好,满足复杂空间环境下光学遥感器多谱段成像的要求。
- 鲍赫李志来柴方茂杨会生
- 关键词：光学遥感器滤光片
- 长条形空间反射镜及其支撑结构设计被引量：35
- 2011年
- 提出了一种空间反射镜柔性支撑结构,以满足反射镜在重力和温变载荷下对较高面形精度的要求。根据光学设计指标要求确定了反射镜的结构形式,根据该结构形式设计了柔性支撑结构,并利用有限元分析软件对反射镜组件进行了分析和结构优化。分析结果表明,反射镜组件的一阶固有频率达到179Hz,在X,Y,Z3轴方向,1 g重力作用下的镜面面形误差RMS值分别达到5.06,4.43,7.59nm;在3个方向1 g重力和4℃温升耦合作用下,镜面综合面形误差RMS值分别达到6.08,6.32,8.08nm。实验室静态检测结果表明,反射镜在4℃温变条件下能够保证像质,力学试验结果与理论分析基本吻合;经过力学与热真空环境试验后,反射镜面形变化不明显。分析及试验结果表明,反射镜及其支撑结构设计合理,能够满足空间应用要求。
- 李志来徐宏
- 关键词：空间反射镜轻量化有限元分析
- 离轴空间遥感器主支撑结构设计被引量：22
- 2012年
- 长焦距离轴三反(TMA)空间光学遥感器各光学元件的位置精度和动态稳定性与其主支撑结构相关,因此,本文研究了遥感器主支撑结构设计方案。对比分析了主支撑结构的常用形式,确定了桁架结构方案,并对其进行了材料选择和连接工艺分析。推导了三杆结构(桁架基本单元)的一阶频率解析式,并确定了其最佳形式。在初始设计的基础上,利用灵敏度分析和参数优化设计方法得到了一种24杆式主支撑结构。作为验证,对该支撑结构进行了静态翻转和动力学试验。试验结果表明,主支撑由竖直状态翻转到水平状态后,前端倾角变化小于10″,一阶固有频率为55Hz,振动试验中支杆最大应力为135MPa,满足各项设计指标要求。
- 辛宏伟关英俊柴方茂
- 关键词：空间遥感器桁架结构优化设计
- 空间相机均力输出式调焦机构被引量：8
- 2016年
- 为了补偿空间相机因所处复杂运载环境和空间运行环境导致的焦平面偏移,研制了一套利用均力输出组件驱动,正反双曲柄滑块机构传动,直动组件导向的新型高精度调焦机构。介绍了其结构组成和运动原理,并对其误差来源及影响因素进行了深入分析。该调焦机构采用两点支撑方式,两支撑点均力输出且无同步性误差,机构内应力小,运行平稳,调焦精度高;运动副采用预压消间隙措施,有效消除配合间隙,无空回,重复精度高。在模拟空间环境条件下,对其各项参数进行了测试。试验结果表明,该调焦机构可在±1.77mm间调焦,直线定位精度大于±8μm,重复性优于±2μm;同步性误差小于±4μm,重复性优于±3μm;调焦行程范围内调焦反射镜转角精度优于±5″,重复性优于±1.5″。得到的结果能够满足空间相机在复杂空间环境下的成像需求。
- 杨会生李志来樊延超宁永慧关英俊
- 关键词：空间相机调焦机构
- 胶层固化对反射镜面形影响的仿真与试验被引量：23
- 2014年
- 研究了用厚胶层进行光学零件之间的黏结操作时,胶层固化后其收缩力对反射镜面形的影响。首先,分析了胶层固化过程中胶层对光学元件产生拉应力的原理,找到了胶层固化过程中产生收缩力的主要因素。其次,建立了反射镜胶结组件的有限元模型,采用等效热变形法仿真分析了胶层收缩对反射镜面形的影响,分析发现胶层的等效线胀系数不能直接采用收缩率代替,而将材料的收缩率转换为胶层的等效线胀系数后,分析结果与试验结果吻合较好。最后,提出了减小胶层收缩对反射镜面形影响的改进方案。试验结果表明:黏胶方案改进后,胶层固化过程中的收缩力引起反射镜中心区域鼓包的PV值从0.574λ减小为0.064λ,镜面面形均方根值从0.127λ减小为0.038λ,这些结果显示胶层固化过程中产生的收缩力对反射镜面形的影响得到了显著改善。
- 董得义李志来李锐钢樊延超张学军
- 关键词：光学元件有限元分析
- 大孔径反射镜组件随机振动响应分析与试验被引量：12
- 2011年
- 大孔径反射镜的柔性支撑在随机振动试验中应力响应较大,可能产生残余应变进而导致空间光学遥感器成像质量下降,因此,对大孔径反射镜组件进行随机振动响应分析尤为必要。阐述了随机振动分析的基本原理及其有限元实现。建立了反射镜组件的有限元模型,对其进行了随机振动响应分析,得出了反射镜的加速度均方根响应和柔性支撑的均值应力响应。分析结果表明:反射镜加速度响应均方根为16.3 Grms;柔性支撑的均值应力响应为34.9 MPa。随后进行了随机振动试验验证,结果表明:反射镜组件均方根加速度响应为16.0 Grms;均值应力响应为30.3 MPa。均方根加速度响应分析误差为1.8%,均值应力分析误差为13.2%,满足精度要求,验证了该方法的正确性。
- 董得义辛宏伟杨利伟李志来关英俊
- 关键词：试验验证
- 包带式解锁支座冲击环境研究被引量：4
- 2013年
- 提出用于实现卫星与相机连接解锁功能的包带式解锁支座,对支座解锁时的冲击环境进行分析与探讨。介绍解锁支座结构原理,对支座解锁时的结构响应进行测量及数据分析。采用有限元分析软件进行瞬态分析,对实验及计算数据进行冲击响应谱分析。实验、分析结果表明,解锁冲击主要由解锁支座应变能释放造成;适当减小包带预紧力能降低结构的冲击响应;有限元分析能较精确预示低频冲击环境。为此类解锁装置设计与冲击环境预分析提供参考。
- 段家希李志来曹乃亮杨利伟
- 关键词：时域响应冲击响应谱
- 1.5m口径空间相机主镜组件的结构设计被引量：20
- 2015年
- 研究了1.5m口径空间相机反射镜组件的结构,设计了主镜组件结构系统。采用RB-SiC作为反射镜镜坯材料,分析并优化了反射镜支撑形式和镜体的结构参数,得到了重131.9kg,轻量化率达到81%的反射镜结构。在主镜基本构型确定的基础上,设计了主镜支撑结构,通过合理设计柔性卸载结构满足了主镜结构系统的力、热环境适应性和抗振性要求。最后,利用有限元法综合分析了主镜组件的性能。试验结果表明:主镜在1g重力作用下的面形精度RMS达到0.025λ(λ=632.8nm),(20±4)℃温变环境中主镜面形变化量在RMS 0.01λ范围内,主镜组件一阶固有频率为95.8Hz,有限元分析结果的误差为4%。得到的结果表明主镜组件的静态刚度、动态刚度及热环境适应性完全满足设计指标要求。
- 李志来徐宏关英俊
- 关键词：空间相机主镜轻量化振动测试
- 小型光学遥感器主镜室的光机结构被引量：10
- 2015年
- 设计了一种新的光机结构,以使超小型光学遥感器在宽温度范围及恶劣的动力学环境下能够良好成像。研究了该结构中的核心部件-主镜组件的支撑结构的设计原理和实现方法。通过对主镜室初始设计方案的力、热特性分析,说明了主镜传统支撑方式的局限性。然后,以挠性支撑原理为基础设计了一种新型的适用于小口径反射镜支撑的挠性反射镜支撑结构,对该支撑结构的温度适应性及组件的模态进行了有限元分析,说明了采用这种反射镜挠性支撑结构能够满足设计指标要求。最后,论证了小型光学遥感器主镜室的加工及具体实现方法。对装配后的主镜组件进行了热冲击试验和温度拉偏试验,结果表明：在-60℃~80℃进行热冲击试验后,主镜不会出现炸裂现象;而在-20℃~50℃温度下,反射镜面形精度RMS仍保持在0.025λ（λ=632.8nm）水平。得到的结果验证了主镜室的设计可以满足小型光学遥感器的应用环境要求。
- 辛宏伟刘巨刘磊关英俊
- 关键词：遥感器主镜模态分析冷加工电火花加工
- 大口径空间反射镜组件结构设计与分析被引量：3
- 2014年
- 设计了某1.2 m口径的空间光学反射镜结构及其支撑结构系统。首先,合理选取了反射镜及其支撑结构的材料。从反射镜镜坯制作工艺、力学特性、热特性以及反射镜重量等因素考虑,最终选取基于反应烧结SiC材料的背部半开放式扇形轻量化孔的反射镜结构形式,反射镜设计重量为87.6 kg,轻量化率达到79%。其次,确定了在光轴水平状态下进行检测装调的方案,并进行其支撑结构的设计,采用3个双轴柔性铰链从背部对反射镜支撑,使大口径反射镜同时满足静态刚度、动态刚度、强度和热尺寸稳定性的要求。最后,对反射镜进行了组件级有限元分析。结果表明,反射镜在X向重力和4℃均匀温升作用下面形RMS分别为7.8 nm和9.4 nm,反射镜组件一阶固有频率为153 Hz,满足设计指标要求。
- 关英俊辛宏伟李志来徐宏
- 关键词：空间相机主镜柔性铰链
