本文關(guān)鍵詞： 調(diào)試平臺 低溫材料 溫度場 瞬態(tài)熱分析　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：大型真空調(diào)試平臺設(shè)備是用于航天攝影測量技術(shù)的地面調(diào)試的關(guān)鍵設(shè)備，隨著航天攝影測量技術(shù)的發(fā)展，測繪相機(jī)的尺寸和重量越來越大，對于位置精度的要求也越來越高，這就對地面模擬仿真設(shè)備提出了更高的要求。另外，調(diào)試平臺要在真空環(huán)境下正常工作還要考慮真空下材料的問題。總之，對于大型真空調(diào)試平臺的研制具有十分重要的意義。 首先對大型真空調(diào)試平臺的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，得到了大型真空調(diào)試平臺的初步方案。大型真空調(diào)試平臺是一個四維運(yùn)動的調(diào)試平臺，包括俯仰運(yùn)動、升降運(yùn)動、水平移動和方位調(diào)整運(yùn)動。本文對它的俯仰運(yùn)動和升降運(yùn)動做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，計(jì)算了俯仰軸的回轉(zhuǎn)精度。本文設(shè)計(jì)了卸荷系統(tǒng)。為了驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，本文利用有限元法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力學(xué)和動力學(xué)的模擬仿真分析，分析了結(jié)構(gòu)在有卸荷和無卸荷時(shí)兩種情況下的應(yīng)力和變形。此外，還對升降平臺運(yùn)動過程中的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行了分析。對整機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，得到整體模型的固有頻率和各階振型。 對低溫條件下的材料性能變化規(guī)律進(jìn)行了理論分析，確定了大型真空調(diào)試平臺的材料，并對這種材料低溫下的線膨脹系數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量，然后對材料的比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行了擬合，，得到了低溫條件下的性能參數(shù)，為真空調(diào)試平臺的熱分析做了充分準(zhǔn)備。 最后應(yīng)用有限元法對大型真空調(diào)試平臺的加熱過程進(jìn)行了瞬態(tài)熱分析，得到整機(jī)模型的溫度場分布隨時(shí)間的變化規(guī)律。然后，將不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)溫度場加載到模型上得到熱變形和熱應(yīng)力隨時(shí)間的變化規(guī)律，通過對比不同的加熱方式的溫度場分布和熱應(yīng)力的大小得到最優(yōu)的加熱方式，為溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
[Abstract]:Large-scale vacuum debugging platform equipment is the key equipment for ground debugging of aerospace photogrammetry technology. With the development of aerospace photogrammetry technology, the size and weight of surveying and mapping cameras are becoming larger and larger, and the requirements for position accuracy are becoming higher and higher. In addition, in order to work normally in vacuum environment, the material in vacuum must be considered. In short, it is very important for the development of large vacuum debugging platform. First of all, the overall structure of the large-scale vacuum debugging platform is designed, and the preliminary scheme of the large-scale vacuum debugging platform is obtained. The large-scale vacuum debugging platform is a four-dimensional debugging platform, which includes the pitch motion, the lifting motion, the moving up and down. Horizontal movement and azimuth adjustment movement. In this paper, the pitching and lifting motions are designed in detail, and the rotation accuracy of the pitching axis is calculated. In order to verify the rationality of the structural design, the unloading system is designed in this paper. In this paper, the finite element method is used to simulate and analyze the static and dynamics of the structure, and the stress and deformation of the structure under both unloaded and unloaded conditions are analyzed. The stress state of the lifting platform is also analyzed, and the modal analysis of the whole structure is carried out, and the natural frequencies and vibration modes of the whole model are obtained. Based on the theoretical analysis of the properties of the material at low temperature, the material of the large vacuum debugging platform was determined, and the linear expansion coefficient of the material at low temperature was measured experimentally. Then the specific heat capacity and thermal conductivity of the material are fitted, and the performance parameters at low temperature are obtained, which makes a good preparation for the thermal analysis of the vacuum debugging platform. Finally, the transient thermal analysis of the heating process of the large-scale vacuum debugging platform is carried out by using the finite element method, and the temperature field distribution of the whole machine model is obtained. The variation of thermal deformation and thermal stress with time is obtained by loading the temperature field of different time nodes into the model. The optimum heating mode is obtained by comparing the distribution of temperature field and the magnitude of thermal stress in different heating modes. It provides theoretical basis for the design of temperature control system.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P236;TH703

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本文編號：1542114