一种空间大口径碳化硅指向镜轻量化设计

介绍了一种空间大口径碳化硅指向镜轻量化设计,其内容包括镜子外部形状、背部轻量化孔结构形式.最后用有限元方法分析设计结果,这为国内设计空间大口径碳化硅指向镜提供了参考经验.     

大口径空间望远镜变形镜校正能力分析

为满足大口径长焦距空间望远镜在轨像差校正的要求,提出采用出瞳变形镜技术方案。首先分析了在轨误差源以及主动校正像差的必要性,建立了变形镜高斯影响函数模型,给出变形镜控制矩阵和控制电压解算方法;在此基础上,通过对波前畸变模拟校正误差分析,确定方法的有效性。通过有限元对主镜在轨工况条件分析,得到离散点坐标值及相应的位移值,处理数据用于出瞳变形镜校正,完成在轨主动光学校正全链路仿真。     

大口径楔镜支撑结构分析

本文针对大口径光楔镜的支撑需求,设计用钢带式机械支撑结构,通过UGNX对所设计的机械结构进行三维建模、三维装配,并使用ANSYS对所设计机械结构进行有限元分析,结果表明机械结构满足支撑的可调（俯仰、微调）、性能稳定、镜面面型变形小等要求。     

一种大口径管道不停水抢修方法

本文介绍了一种不停水抢修混凝土输水管道的施工方法。采用抱箍结合导气导流措施,保证了抢修过程的快速、方便并保证了抢修质量。文章详细介绍了大口径管道抢修的几种方法并重点介绍了导气导流法抢修的方法及注意事项,对同行业具有现实指导意义。对于长距离输水管线,尤其是单管送水的供水企业,不停水抢修是十分必要的。该方法在淄博引黄供水工程中曾多次采用。     

大口径主镜镜面朝下镀膜支撑优化设计

通过采用参数化建模方法联合有限元软件仿真分析优化和数学计算软件。针对2 m级SiC主镜进行轻量化设计与优化,并设计了一套以机械Whiffletree作为轴向支撑,切向杆A-Frame为侧支撑的镜面朝下的镀膜支撑方案。保证了主镜翻转为镜面朝下的过程中,面形精度表面误差均方根(root mean square, RMS)的最大值为16.474 nm,镜面朝下时RMS为14.334 nm,表面最大、最小误差差值PV为61.49 nm。并通过特殊的结构设计在确保镀膜质量和主镜翻转过程中的安全性的前提下,使主镜在90℃高温下最大应力仅为3.720 1 MPa(属于弹性变形范围),实现了轴向支撑与侧支撑的自由度解耦,保证主镜的自由热膨胀,满足镀膜要求。     

一种新的结构简单的大口径全息平面干涉仪

本文提出了一种结构十分简单的大口径全息平面干涉仪,理论与实验证明利用全息图的位相误差补偿作用制成大口径的全息平面干涉仪是完全可行的。     

一种大型全可动反射面天线的轻量化创新设计

针对110m超大口径全可动高精度反射面天线自重与造价的问题,本文提出了一种全新的设计方案,与常规方案相比,自重、驱动功率与造价可分别降低1/2,2/3与1个量级.首先,提出了超轻的预应力索-桁结构代替传统笨重的刚梁背架结构.其次,提出了新型并联伺服机构代替传统的方位-俯仰扫描机构.再者,基于模块化的设计思想建立了与创新结构相适应的优化模型.最后,将提出的方案应用于数值算例和某26 m口径的实际天线中,得出的结果验证了方案与方法的正确性与有效性.同时,该方案对其他装备设计也有一定的参考价值.     

大口径拼接光栅闭环控制算法设计

针对拼接光栅系统需要保持长时间动态稳定的特殊控制要求,分析了光栅拼接四维调整误差的数学模型,采用"锁存补偿法"避免饱和遗失与"四点中心差分法"抗干扰对增量式PID算法进行改进,设计了适用于拼接光栅的PID控制算法。拼接光栅自动闭环控制实验的光斑图像表明,改进的PID控制算法能够使拼接光栅在1h内保持动态稳定。     

大口径火炮发射动力学创新设计

从暓基本的牛顿力学出发,系统地推演了分析力学的d'Alembert-Lagrange方程描述,将方程中的广义主动力分解成外力的广义主动力、伺守力的广义主动力和耗散力的广义主动力三个部分,分别对应作用在大口径火炮炮身上的弹丸发射作用力、复进机的气体势能伺守力和炮架弹性的伺守力的广义力、制退机液压阻尼的耗散力广义主动力.这...     

一种空间运动部件的设计

本文对空间应用的中分辨率光谱成像仪扫描驱动机构进行了设计。然后对驱动机构的运动稳定度进行了测试,对航天遥感仪器中影响运动部件的运行精度的因素及装配工艺进行了探讨。本文可为空间遥感仪器运动部件的设计提供借鉴。     

二维跟踪指向镜结构设计与分析

根据二维跟踪指向镜的系统组成,从摆镜设计、U形架设计和轴系设计三个方面阐述了空间激光通信光学系统前端的二维指向镜的机械结构设计。通过对转矩及轴系精度的分析,验证了设计的合理性,作为二维跟踪指向镜的模样设计,达到了预期的设计目标。     

空间光学遥感器长条形反射镜集成优化设计

针对空间光学遥感器离轴三反光学系统主镜的高轻量化率、高面形精度要求,提出了一种长条形反射镜集成优化的设计方法。首先利用变密度的拓扑优化方法分别得到刚度最大化和一阶频率最大化的反射镜拓扑模型,综合两种拓扑模型得到了反射镜的集成设计方案;然后提出了基于镜面变形值的镜体加强筋变量拓展优化方法,进行了设计变量的灵敏度分析,并对反射镜局部加强筋进行了多变量尺寸优化,得到了该长条形反射镜的最佳轻量化结构;最后对优化结果进行了有限元分析,仿真结果表明反射镜在优化后的面形精度有了显著提升,镜体质量仅为8.65 kg,与实心镜体相比轻量化率达到了80.9%。在Z向1g重力作用下,镜面面形精度峰谷值为23.70 nm,均方根值为4.54 nm,该优化方法能很好地满足设计要求。     

应用有限元优化法设计空间扫描镜结构

介绍了一种在空间望远镜扫描镜上使用基于有限元的多参数优化方法,进行结构设计的思路.将扫描镜需要设计的结构参数定义成设计变量,设计条件定义成约束和目标函数,使用Optistruct优化程序进行了尺寸和形状优化,计算结果能很好地满足设计要求,且灵敏度分析结果可为进一步设计修改提供参考.     

2 m级SiC轻量化主镜的边缘切向剪切支撑设计与优化

基于2m口径望远镜工程化应用的需求,在轴向支撑采用18点Whiffletree结构的基础上,展开对大口径侧向支撑方案的设计与优化,达到理想支撑效果的目的。针对一个直径2030 mm的轻量化主镜,采用12个边缘离散支撑点;运用侧向均匀承重支撑思想选择支撑点的位置;引用修正的边缘切向剪切支撑公式优化支撑力的角度;并进行敏感性分析。结果表明:镜面变形为23.15nm;系统一阶模态为12.6Hz。可见该设计方案满足2m级SiC轻量化主镜的支撑要求。     

火力线跟踪与瞄准的任务空间控制方法

为了简化火力线控制系统的控制律,并同时保证受控系统的稳、动态性能,该文提出一种火力线任务空间控制策略。该方法通过受控系统状态特定变换,把高低/方位轴的直接控制变为火炮任务空间下的间接控制,简化了反馈线性化控制律,并可进行极点配置。仿真结果表明,任务空间控制相对经典PD控制在初始2秒内使系统实际位置轨迹相对指令轨迹振幅更小、调整时间更短,相对耦合PD控制在系统稳态时的跟踪精度更高。     

高分辨率相机的碳纤维复合材料主次镜连接筒设计

分析了共轴三反光学系统中主次镜间距和光轴倾斜量对MTF的影响,计算确定了碳纤维复合材料连接筒的铺层合理形式,完成了复合材料连接筒的优化设计。通过有限元软件MSC．nastran对设计结果进行了分析,结果表明所设计的碳纤维复合材料连接筒满足了高分辨率相机连接筒结构端面变形量小于2μm的刚性使用要求。     

大面积精密模具镜面加工方法的研究

随着汽车等个性化需求产品市场的日益增长,汽车覆盖件成型零件的加工质量与效率制约着产品批量和市场竞争力,笔者从混粉电火花和高速切削的加工机理与加工特点来探讨大面积模具镜面加工方法．     

空间曲线的从切线构成的可展曲面

给出曲线的从切面上的直线——从切线构成的直纹面是可展曲面的充要条件．并根据曲线曲率、挠率的性质,得到几个结论．