本文關(guān)鍵詞：視頻相機(jī)反射鏡組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其膠結(jié)工藝研究

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【摘要】：隨著航天技術(shù)的不斷發(fā)展與革新,空間相機(jī)的分辨率越來(lái)越高,反射鏡組件作為空間相機(jī)的重要組成部件之一,其面形精度的高低將直接影響整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。當(dāng)前,在高精度空間相機(jī)反射鏡組件的設(shè)計(jì)中,開(kāi)始廣泛采用膠結(jié)的方式來(lái)替代傳統(tǒng)的機(jī)械緊固連接,反射鏡組件一般由主反射鏡和反射鏡支撐結(jié)構(gòu)膠結(jié)而成。反射鏡組件在膠結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生的粘結(jié)應(yīng)力、溫度的變化帶來(lái)的熱應(yīng)力、重力的作用等是影響反射鏡面形精度的主要因素,這些因素所帶來(lái)的負(fù)面作用可以通過(guò)對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)以及膠結(jié)工藝的研究來(lái)得到解決,本文的工作正在于此。本文對(duì)口徑為?320mm的反射鏡組件進(jìn)行了設(shè)計(jì),包括反射鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及膠結(jié)工藝設(shè)計(jì)。針對(duì)不同的膠結(jié)方案,采用有限元與試驗(yàn)驗(yàn)證的方法,對(duì)比分析反射鏡組件的結(jié)構(gòu)剛度和反射鏡的面形精度,得出合適的方案。本文主要開(kāi)展了以下幾個(gè)方面的工作:1.調(diào)研和分析國(guó)內(nèi)外對(duì)反射鏡支撐結(jié)構(gòu)與膠結(jié)工藝的相關(guān)報(bào)道,總結(jié)出了中小口徑反射鏡支撐結(jié)構(gòu)、大口徑反射鏡支撐結(jié)構(gòu)、膠結(jié)工藝設(shè)計(jì)的一般步驟和方法;2.結(jié)合已有的反射鏡設(shè)計(jì)方案以及前面總結(jié)的中小口徑反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般步驟,對(duì)反射鏡、反射鏡支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和改進(jìn);3.通過(guò)理論分析得到了六條均布粘膠和環(huán)帶全粘膠兩種粘膠方案的具體參數(shù),并采用有限元與試驗(yàn)驗(yàn)證的方法,對(duì)兩種方案進(jìn)行了結(jié)構(gòu)剛度分析和光學(xué)性能分析,結(jié)果顯示六條粘膠方案更適用于?320mm反射鏡組件的粘結(jié)。4.對(duì)選定的反射鏡組件方案的膠結(jié)可靠性進(jìn)行分析。用Miles方法對(duì)反射鏡組件在鑒定級(jí)與驗(yàn)收級(jí)隨機(jī)振動(dòng)條件下的隨機(jī)應(yīng)力峰值進(jìn)行了求解,同時(shí)對(duì)反射鏡組件進(jìn)行了驗(yàn)收級(jí)和鑒定級(jí)隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),試驗(yàn)與分析結(jié)果表明,反射鏡組件能通過(guò)驗(yàn)收級(jí)隨機(jī)振動(dòng)試驗(yàn),滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和使用要求。
【關(guān)鍵詞】：反射鏡組件 反射鏡支撐結(jié)構(gòu) 膠結(jié)工藝 面形精度RMS 隨機(jī)應(yīng)力峰值 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：V445.8
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述與發(fā)展現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述11-12
• 1.2.2 反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.3 膠結(jié)技術(shù)概述與發(fā)展現(xiàn)狀16-21
• 1.3.1 膠結(jié)技術(shù)概述16-18
• 1.3.2 膠結(jié)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀18-21
• 1.4 課題研究背景及意義21
• 1.5 本論文的主要工作21-23
• 第2章 反射鏡組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-37
• 2.1 主反射鏡設(shè)計(jì)23-26
• 2.1.1 主反射鏡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-25
• 2.1.2 主反射鏡材料選擇25-26
• 2.2 主反射鏡支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-35
• 2.2.1 支撐方式確定26-31
• 2.2.2 支撐結(jié)構(gòu)初始方案設(shè)計(jì)與分析31-34
• 2.2.3 反射鏡支撐結(jié)構(gòu)改進(jìn)34-35
• 2.3 本章小結(jié)35-37
• 第3章 反射鏡組件膠結(jié)工藝的研究37-53
• 3.1 粘膠劑的選擇37-38
• 3.2 兩種粘膠方案的膠層參數(shù)確定38-42
• 3.2.1 方案一的膠層厚度計(jì)算39-41
• 3.2.2 方案二的膠層厚度計(jì)算41-42
• 3.3 兩種粘膠方案的反射鏡組件裝配42-44
• 3.4 膠層彈性模量確定44-49
• 3.5 兩種粘膠方案下的工程分析與試驗(yàn)49-52
• 3.5.1 模態(tài)分析50
• 3.5.2 反射鏡組件面形分析與試驗(yàn)50-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第4章 反射鏡組件粘接可靠性分析與試驗(yàn)53-67
• 4.1 反射鏡組件膠層的隨機(jī)應(yīng)力峰值求解53-61
• 4.2 反射鏡組件粘接可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證61-65
• 4.3 本章小結(jié)65-67
• 第5章 結(jié)論與展望67-69
• 5.1 結(jié)論67-68
• 5.2 不足與展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況73-74
• 指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介74-75
• 致謝75

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