本文關(guān)鍵詞：應(yīng)用遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)翼復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)蒙皮，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

摘要

為了研究應(yīng)用于大口徑空間光學(xué)遙感器中由碳纖維復(fù)合材料(CFRP)制成的精密支撐構(gòu)件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)并研制了連接在主、次鏡間的CFRP連接筒。由給定的主、次鏡間角度變化量計(jì)算出連接筒前端面的最大撓度,根據(jù)實(shí)際載荷情況建立等效力學(xué)模型,計(jì)算連接筒軸向彈性模量,結(jié)合復(fù)合材料層壓板理論,確定碳纖維鋪層的合理形式。然后,運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)有限元模型進(jìn)行分析,計(jì)算主、次鏡間的角度變化量和支撐結(jié)構(gòu)的模態(tài)分布。最后,通過量級(jí)逐增的力學(xué)試驗(yàn),采用光學(xué)測(cè)量方法測(cè)量主、次鏡間角度變化量,驗(yàn)證CFRP連接筒的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:主、次鏡間角度變化量＜10″,CFRP支撐構(gòu)件一階基頻＞75 Hz。CFRP支撐構(gòu)件滿足主、次鏡間角度變化量要求,具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞

Abstract

In order to study the structure stability of fine support components made of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) in a large-aperture space optical remote sensor,a CFRP joint cylinder between primary mirror and second mirror was designed and manufactured.The maximum deflection was calculated in the light of the angle change between primary mirror and second mirror,and the mechanical model of the joint cylinder was established according to actual load.The axial elastic modulus based on the model was calculated and the an appropriate layer sequence CFRP was determined by composite laminate theory.Then,the angle between the two mirrors and the modal distribution of support structure were calculated based on software ANSYS.Finally,the structure stability was validated by the crescent mechanic test and optical measurement method.The results show that the angle displacement between primary mirror and second mirror is less than 10″,the first-order natural frequency of CFRP support component is greater than 75 Hz.CFRP support has better structure stability,which satisfies the requirement of general technologic index.

補(bǔ)充資料

中圖分類號(hào)：TP73;V257

所屬欄目：現(xiàn)代應(yīng)用光學(xué)

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.60507003)

收稿日期：2008-08-06

修改稿日期：2008-09-03

網(wǎng)絡(luò)出版日期：0001-01-01

作者單位    點(diǎn)擊查看

李威：中國(guó)科學(xué)院 長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,吉林 長(zhǎng)春 130033
劉宏偉：中國(guó)科學(xué)院 長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,吉林 長(zhǎng)春 130033

聯(lián)系人作者：李威(leew2006@ciomp.ac.cn)

備注：李威|男|副研究員|(1970-),吉林長(zhǎng)春人,主要研究方向?yàn)榭臻g光學(xué)遙感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析。

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