本文關鍵詞：離軸三反空間相機主支撐結構優(yōu)化設計與試驗

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【摘要】：為解決離軸三反空間相機隨機響應過大的問題,提出了一種以降低加速度響應均方根值(RMS)為目標的空間相機主支撐結構拓撲優(yōu)化設計方法。首先,在分析各種空間相機主支撐結構和某離軸三反光學系統(tǒng)特點的基礎上,確定了次鏡組件和折疊鏡組件分開支撐的結構形式。其次,以離軸三反空間相機次鏡的加速度響應均方根值為優(yōu)化目標,以體積分數(shù),X、Y、Z向重力載荷分別作用下次鏡的剛體位移,主支撐結構的一階頻率為約束條件對初始主支撐結構有限元模型進行拓撲優(yōu)化設計,得到了加速度響應滿足設計要求的主支撐結構。最后,對該結構進行有限元分析和振動試驗,表明了該離軸三反空間相機力學性能指標均滿足設計要求,其中Z向2 g RMS量級的隨機激勵下次鏡的加速度響應均方根值為5.08 g;主支撐結構質(zhì)量僅為3.8 kg,一階頻率達到了291.4 Hz。該離軸三反相機主支撐結構的設計方法可以作為其他同型相機結構設計的參考。
【作者單位】： 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所;中國科學院大學;
【關鍵詞】： 主支撐結構 拓撲優(yōu)化設計 隨機響應 離軸三反相機 桁架結構
【基金】：國家863高技術項目(2012AA121502)
【分類號】：V445.8
【正文快照】： 0引言為增大空間遙感器的觀測能力,光學系統(tǒng)的相對孔徑和焦距都在不斷增大,導致相機設計和發(fā)射的難度與成本也隨之增大。離軸三反光學系統(tǒng)在不改變相機焦距的條件下可以縮小相機的尺寸,是空間相機的發(fā)展趨勢之一,已經(jīng)在國外多個國家的衛(wèi)星光學有效載荷中得到應用,涉及對地觀測

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