视频相机反射镜组件结构设计及其胶结工艺研究

发布时间：2017-07-31 03:01

  本文关键词：视频相机反射镜组件结构设计及其胶结工艺研究

  更多相关文章： 反射镜组件 反射镜支撑结构 胶结工艺 面形精度RMS 随机应力峰值 有限元分析

【摘要】：随着航天技术的不断发展与革新,空间相机的分辨率越来越高,反射镜组件作为空间相机的重要组成部件之一,其面形精度的高低将直接影响整个光学系统的成像质量。当前,在高精度空间相机反射镜组件的设计中,开始广泛采用胶结的方式来替代传统的机械紧固连接,反射镜组件一般由主反射镜和反射镜支撑结构胶结而成。反射镜组件在胶结过程中产生的粘结应力、温度的变化带来的热应力、重力的作用等是影响反射镜面形精度的主要因素,这些因素所带来的负面作用可以通过对支撑结构的合理设计以及胶结工艺的研究来得到解决,本文的工作正在于此。本文对口径为?320mm的反射镜组件进行了设计,包括反射镜结构设计、反射镜支撑结构设计以及胶结工艺设计。针对不同的胶结方案,采用有限元与试验验证的方法,对比分析反射镜组件的结构刚度和反射镜的面形精度,得出合适的方案。本文主要开展了以下几个方面的工作:1.调研和分析国内外对反射镜支撑结构与胶结工艺的相关报道,总结出了中小口径反射镜支撑结构、大口径反射镜支撑结构、胶结工艺设计的一般步骤和方法;2.结合已有的反射镜设计方案以及前面总结的中小口径反射镜支撑结构设计的一般步骤,对反射镜、反射镜支撑结构进行了设计和改进;3.通过理论分析得到了六条均布粘胶和环带全粘胶两种粘胶方案的具体参数,并采用有限元与试验验证的方法,对两种方案进行了结构刚度分析和光学性能分析,结果显示六条粘胶方案更适用于?320mm反射镜组件的粘结。4.对选定的反射镜组件方案的胶结可靠性进行分析。用Miles方法对反射镜组件在鉴定级与验收级随机振动条件下的随机应力峰值进行了求解,同时对反射镜组件进行了验收级和鉴定级随机振动试验,试验与分析结果表明,反射镜组件能通过验收级随机振动试验,满足设计和使用要求。
【关键词】：反射镜组件 反射镜支撑结构 胶结工艺 面形精度RMS 随机应力峰值 有限元分析
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V445.8
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 反射镜支撑结构设计概述与发展现状11-16
• 1.2.1 反射镜支撑结构设计概述11-12
• 1.2.2 反射镜支撑结构设计发展现状12-16
• 1.3 胶结技术概述与发展现状16-21
• 1.3.1 胶结技术概述16-18
• 1.3.2 胶结技术发展现状18-21
• 1.4 课题研究背景及意义21
• 1.5 本论文的主要工作21-23
• 第2章 反射镜组件结构设计23-37
• 2.1 主反射镜设计23-26
• 2.1.1 主反射镜结构设计23-25
• 2.1.2 主反射镜材料选择25-26
• 2.2 主反射镜支撑结构设计26-35
• 2.2.1 支撑方式确定26-31
• 2.2.2 支撑结构初始方案设计与分析31-34
• 2.2.3 反射镜支撑结构改进34-35
• 2.3 本章小结35-37
• 第3章 反射镜组件胶结工艺的研究37-53
• 3.1 粘胶剂的选择37-38
• 3.2 两种粘胶方案的胶层参数确定38-42
• 3.2.1 方案一的胶层厚度计算39-41
• 3.2.2 方案二的胶层厚度计算41-42
• 3.3 两种粘胶方案的反射镜组件装配42-44
• 3.4 胶层弹性模量确定44-49
• 3.5 两种粘胶方案下的工程分析与试验49-52
• 3.5.1 模态分析50
• 3.5.2 反射镜组件面形分析与试验50-52
• 3.6 本章小结52-53
• 第4章 反射镜组件粘接可靠性分析与试验53-67
• 4.1 反射镜组件胶层的随机应力峰值求解53-61
• 4.2 反射镜组件粘接可靠性试验验证61-65
• 4.3 本章小结65-67
• 第5章 结论与展望67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 不足与展望68-69
• 参考文献69-73
• 在学期间学术成果情况73-74
• 指导教师及作者简介74-75
• 致谢75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王云哲;;浅析减震支撑结构在厂房纵向框架抗震中的受力性能分析及应用[J];科技创新导报;2011年20期

2 胡庆龙;张立平;李朝辉;;指向反射镜轻量化及支撑结构设计与分析[J];长春理工大学学报(自然科学版);2012年03期

3 王智;王忠素;;月基极紫外相机反射镜与探测器间支撑结构[J];仪器仪表学报;2013年01期

4 苗常青;李学涛;马浩;;空间充气展开天线支撑结构的模态分析[J];哈尔滨工业大学学报;2005年11期

5 黄卷潜;;带弹簧支撑结构的计算方法[J];力学与实践;2006年06期

6 梁彪;刘伟;陈程;;平面光栅支撑结构设计及其面形分析计算[J];光子学报;2011年10期

7 张军;张帆;高明辉;;大口径反射镜及其支撑结构设计[J];长春工业大学学报(自然科学版);2012年02期

8 王健宇;刘永方;;钢框架-支撑结构在高强度地震烈度下的反应分析[J];工程建设与设计;2012年10期

9 朱佳宁;白国良;李红星;;大型火电厂空冷主支撑结构动力特性分析[J];建筑结构;2006年S1期

10 陶宏新;胡振东;;空间充气展开天线支撑结构尺寸优化[J];计算机辅助工程;2007年03期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 李学涛;苗常青;马浩;杜星文;;空间充气天线支撑结构动载作用下力学分析[A];首届全国航空航天领域中的力学问题学术研讨会论文集（下册）[C];2004年

2 朱佳宁;白国良;李红星;;大型火电厂空冷主支撑结构动力特性分析[A];首届全国建筑结构技术交流会论文集[C];2006年

3 吴文凯;李经泽;胡绍全;朱明智;;大型光学支撑结构的动态设计[A];中国工程物理研究院科技年报（1999）[C];1999年

4 王杰;;新型LED显示支撑结构材料的技术应用[A];第23届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）[C];2014年

5 卢勃勃;谭宁;;圆杆式冷质部件支撑结构的稳定性分析[A];第九届全国动力学与控制学术会议会议手册[C];2012年

6 李峰;张素梅;;采用钢管混凝土柱的框架-支撑结构性能分析[A];中国钢协钢-混凝土组合结构协会第八次年会论文集[C];2001年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 延安市发展和改革委员会主任 高福华;强力推进重大项目建设 支撑结构调整转型发展[N];陕西日报;2013年

2 ;一体机的改善空间[N];电脑报;2011年

3 记者 习少颖、通讯员 曹非;武汉三产业急需结构调整[N];湖北日报;2000年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 田茂金;海上风机支撑结构疲劳寿命分析方法研究[D];大连理工大学;2013年

2 侯增辰;连续式石墨化电炉支撑结构设计与性能分析[D];东北大学;2012年

3 梁剑;框架—跨层跨柱K形中心支撑结构性能分析[D];西南交通大学;2009年

4 张磊;槽式太阳能桁架支撑结构参数化建模与数值分析[D];新疆大学;2015年

5 陈琳;钢框架—支撑结构的弹塑性时程分析[D];湖南大学;2013年

6 刘锦贤;空间可展天线支撑结构热—结构分析[D];上海交通大学;2013年

7 沙鑫;海上风电机组四桩导管架支撑结构的动力响应分析[D];中国海洋大学;2014年

8 方龙;海上漂浮式风机支撑结构初步设计及疲劳强度分析[D];江苏科技大学;2014年

9 莫继华;近海风电机组单桩式支撑结构疲劳分析[D];上海交通大学;2011年

10 解增希;网架式绝缘子支撑结构地震反应分析[D];西安建筑科技大学;2010年

，

本文编号：597145