目前，大型高精密光機系統(tǒng)設(shè)計都采用了先進的仿真設(shè)計手段，如：光學(xué)設(shè)計普遍采用了Code V、Zemax等仿真設(shè)計工具，機械設(shè)計采用MSC_PATRAN、MSC_NASTRAN、ANSYS、IDEAS等有限元分析計算工具。目前，還沒有一種光機一體化的仿真設(shè)計工具。 光機集成有限元分析方法是將光學(xué)、機械學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)等多個學(xué)科綜合考慮并進行相關(guān)性仿真設(shè)計，其主要研究內(nèi)容是在各種載荷作用下，預(yù)示光機系統(tǒng)中光學(xué)元件及其支撐結(jié)構(gòu)的變形，光學(xué)元件變形包含剛體位移和表面畸變，光學(xué)元件的剛體位移將影響光學(xué)系統(tǒng)的離焦、離軸、傾斜，光學(xué)元件表面畸變將影響光學(xué)系統(tǒng)的像差，而Patran分析計算的結(jié)果不能把剛體位移和表面畸變分離出來。光機集成有限元分析方法就是通過分離三種形式的剛體位移和光學(xué)表面畸變的PV值和RMS值，指導(dǎo)光機系統(tǒng)的設(shè)計、誤差分配和裝調(diào)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光學(xué)分析軟件CODE V可接收的數(shù)據(jù)形式，對光機系統(tǒng)做整體成像性能評價。 本文詳細介紹了光機集成仿真的若干關(guān)鍵技術(shù)。介紹了Zernike擬合的Gram-Schmidt以及奇異值分解兩種方法；論述... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所)吉林省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
第一章 緒論
    1.1 光學(xué)、機械、熱分析的相互關(guān)系
    1.2 光機系統(tǒng)集成有限元分析
    1.3 國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要工作
    1.5 小結(jié)
第二章 Zernike多項式擬合的關(guān)鍵問題
    2.1 Zernike多項式簡介
    2.2 Zernike多項式擬合的關(guān)鍵問題
        2.2.1 Zernike多項式擬合的階選擇法則
        2.2.2 Zernike多項式擬合模式耦合與混淆
        2.2.3 Zernike多項式擬合的擬合方法
        2.2.4 擬合方法的選擇
        2.2.5 Zernike多項式擬合的方向問題
第三章 法線方向的面形誤差處理方法
    3.1 引言
    3.2 工程分析中的數(shù)據(jù)處理方法
    3.3 計算實例
    3.4 小結(jié)
第四章 齊次坐標(biāo)變換方法
    4.1 齊次坐標(biāo)變換方法
    4.2 鏡面相對于各自理想位置平移量和偏轉(zhuǎn)量的求解
    4.3 計算實例及精度分析
    4.4 峰谷值、均方根值的計算
第五章 光學(xué)性能分析
    5.1 光學(xué)傳遞函數(shù)
    5.2 光學(xué)模型分析
第六章 光機集成仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)
    6.1 有限元分析建模的注意事項
    6.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理系統(tǒng)
    6.3 面形后處理系統(tǒng)
    6.4 小結(jié)
第七章 總結(jié)
附錄 主鏡鏡面變形計算
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]用Zernike多項式進行波面擬合的幾種算法[J]. 鄢靜舟,雷凡,周必方,高志強.  光學(xué)精密工程. 1999(05)
[2]用補償器測量非球面的研究[J]. 張忠玉,余景池.  光學(xué)精密工程. 1999(01)
[3]鏡面面型誤差的曲面方程處理方法[J]. 吳清文.  光學(xué)精密工程. 1998(06)



本文編號：2925247