本文關(guān)鍵詞：空間反射鏡bipod支撐技術(shù)研究　出處：《中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所)》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：隨著空間遙感儀器的不斷發(fā)展,用戶對儀器分辨率的要求越來越高。由光學理論可知,成像分辨率隨著反射鏡口徑的增大而提高,因此大口徑空間反射鏡的研制是未來的發(fā)展趨勢之一。反射鏡口徑增大會導(dǎo)致支撐結(jié)構(gòu)尺寸增大,重量增加;同時熱變形量增大,面形精度下降,溫度適應(yīng)性下降。為了滿足空間反射鏡組件溫度適應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)緊湊的要求,本文以?335mm的ULE空間反射鏡為支撐對象,對bipod支撐技術(shù)進行了研究,設(shè)計了一種背部bipod柔性支撐結(jié)構(gòu)。首先,本文分析了反射鏡在加工、裝調(diào)、發(fā)射、工作過程中的力學環(huán)境,給出了反射鏡組件的設(shè)計指標,并根據(jù)載荷特點闡述了三個設(shè)計原則,在此基礎(chǔ)上確定反射鏡支撐方案。首先從自由度角度比較了bipod支撐結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)背部三點支撐結(jié)構(gòu),結(jié)果表明bipod支撐結(jié)構(gòu)更有優(yōu)化空間。然后根據(jù)光學結(jié)構(gòu)需求確定采用背部支撐形式,最后比較了球鉸鏈和柔性鉸鏈的優(yōu)缺點,分析了柔性鉸鏈尺寸參數(shù)和剛度的關(guān)系,選用柔性鉸鏈實現(xiàn)bipod支撐結(jié)構(gòu)。其次,本文利用參數(shù)化建模方法設(shè)計支撐結(jié)構(gòu),然后針對支撐結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)、柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)對面形精度的影響進行了仿真分析和優(yōu)化設(shè)計,提出支撐腳延長線交點位置應(yīng)作為背部bipod支撐的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù),與膠接位置分別設(shè)計。結(jié)果表明,優(yōu)化設(shè)計后的背部bipod柔性支撐結(jié)構(gòu)溫度適應(yīng)性好,同時具有較好的支撐效果和動態(tài)剛度,分析得到反射鏡支撐后面形RMS=0.0056λ,組件的一階頻率達到104Hz,滿足設(shè)計要求。設(shè)計過程中利用MATLAB編寫程序,集成了建模、仿真、面形后處理過程,提高了設(shè)計效率。最后,加工裝調(diào)了反射鏡支撐組件,進行了光學面形檢測、力學實驗和溫度實驗。結(jié)果表明,反射鏡組件一階頻率95Hz,有限元分析誤差9%;振動前后面形精度穩(wěn)定在RMS=0.0278λ,考慮測量誤差反射鏡位置和角度沒有變化;組件采用鋁合金背板時溫度適應(yīng)范圍優(yōu)于±18℃,滿足設(shè)計要求。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH74

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