空间相机超轻次镜环境适应性分析及试验

环境适应性分析主要指空间相机各部组件适应地面装调阶段重力、温度、强迫位移等因素以及发射阶段振动环境影响的能力.通常采取有限元仿真分析与试验相结合的方法对产品性能进行评估.本文介绍了某空间相机超轻次镜及柔性支撑结构设计情况,通过有限元分析得到了产品在重力载荷、温度载荷、胶缩影响等工况下的反射镜RMS值.然后对部组件进行了...     

空间相机高精度反射镜设计与环境适应性分析

某高分空间相机的光学系统设计对某反射镜组件提出了超高面形、高稳定性要求。本文从实现最优光学性能角度出发(最终镜面面形精度RMS≤1/80λ),综合考虑材料选择、加工、装调、实验等多因素,优化设计了两种高性能反射镜组件方案。通过各类环境工况对反射镜性能的影响分析仿真,证实了两种设计方案的空间环境高适应性。尤其是对于真空环境下胶收缩和地面装配环境下强迫位移的影响分析,更体现了设计分析的完整和可靠。最终依据现有技术基础优选方案来进行实物研制,实验结果为面形RMS≤1/80λ,达到中小口径国内外领先水平。本文具有较强的工程应用价值和指导意义,能够促进遥感相机在空间环境中成像质量的提升。     

系外行星成像星冕仪振动夹具设计与试验分析

为设计满足巡天空间望远镜系外行星成像星冕仪振动试验要求的夹具,对初步设计的振动夹具进行模态仿真分析。根据分析结果,识别夹具薄弱环节,并对振动夹具进行改进设计。通过分析计算,改进后的夹具满足设计固有频率要求。并对其进行正弦振动和随机振动动力学分析。将夹具在振动台上进行正弦扫频试验,验证设计合理性。夹具的仿真一阶模态结果 342.6Hz,其振动试验结果一阶模态为329Hz。振动夹具一阶固有频率的试验结果与仿真计算误差约为4%,误差合理。试验验证了仿真计算结果的正确性。实现了振动夹具的基频大于试验件3倍的目标,振动夹具设计合理。满足巡天空间望远镜系外行星成像星冕仪力学环境试验使用。     

大口径反射镜重力卸载设计

为满足人类对相机更高性能的要求,空间反射镜的口径也逐渐增大。大口径反射镜由于其刚度低,在重力环境下,不同支撑方法对反射镜面形影响较大,如何在光学加工与检测过程中保证反射镜的支撑方式具有较高的面形精度是一个难题。本文针对Φ1.4 m大口径轻质反射镜重力卸载方案,对比分析了光轴水平状态下吊带卸载、背部离散多点支撑及光轴竖直状态下背部多点离散支撑各方案的可行性,最终选取了光轴竖直状态下多点离散支撑卸载方案。有限元分析表明,反射镜卸载面形精度RMS值变化量为1.53 nm,应用此种方法支撑的反射镜最终加工面形精度RMS变化量为0.012 λ。本文所设计的重力卸载方案有限元仿真及试验结果均达到设计要求,为此类大口径轻质反射镜的重力卸载提供技术基础。     

某航天电子载荷抗力学环境仿真设计研究

航天电子载荷是卫星等航天器的重要组成部件,其在发射阶段会受到较强的振动、冲击等力学应力。为保证航天电子载荷在严酷的力学环境下不失效及不被破坏,文中采用AnsysWorkBench软件建立有限元模型,构建其力学仿真模型,进行模态分析、正弦振动、随机振动、冲击等工况下的力学分析,得到结构的固有频率以及各工况下相应的最大应力、屈服极限和安全系数等,该仿真设计方法对航天电子载荷的抗力学环境结构设计有着重要的意义。     

高超声速导弹舵面热模态试验方法研究

为研究高温热载荷作用下高超声速导弹舵面结构模态频率和振型随温度变化的变化规律。采用基于激光测振技术的热模态试验和有限元分析相结合的方法对导弹舵面结构的热模态特性进行了研究,对舵面结构进行了热模态有限元分析,设计了一套热模态试验系统进行了热模态试验,将激光测振技术应用于振动响应测试,设计制作了石英灯高温加热箱,设计制作了施加激振力的水冷激振杆,设计了用于激光测振的移动平台。利用有限元仿真分析与试验相结合的手段,获得了舵面结构在不同高温环境下的模态频率和振型,并分析出模态频率和振型变化规律,取得了较好的效果。     

某航天阀门力学试验夹具改进及仿真分析

随着振动试验技术的发展和进步,对振动试验要求更加严格,试验夹具作为完成试验的重要工具,其性能的改进则显得尤为重要。经过对某航天阀门产品力学试验夹具装载被试产品后的振动特性响应分析,发现原有力学试验夹具存在不足。基于此,本文对该力学试验夹具进行结构优化,利用有限元软件对改进前和改进后力学试验夹具的固有频率和振型进行仿真和对比分析。针对改进前力学试验夹具的固有频率、振型和响应位移方面存在的不足,依据仿真数据对试验夹具结构及性能方面进行改进,使得改进后力学试验夹具性能更加满足产品试验要求,从而更加保证航天阀门产品试验的顺利完成。     

某机载雷达舱外设备振动冲击试验夹具设计

为了合理地设计符合振动冲击环境试验要求的夹具,根据某机载雷达舱外设备振动冲击试验条件及有关振动环境试验夹具设计规范,对该雷达舱外设备振动冲击试验夹具进行了结构动力特性设计。振动冲击试验表明:夹具的动态特性满足了振动冲击环境试验夹具设计的要求。某机载雷达舱外设备振动试验时,加速度谱密度值的控制误差明显小于±3dB,完全符合有关振动环境试验规范的要求,冲击试验控制精度也满足试验标准要求。因此,该夹具设计是成功的。     

模拟件虚拟振动试验技术探讨

本文在有限元分析的基础上进行模拟件模态分析,并开展模态试验对有限元模型进行修正,在此基础上得到传递函数,并进行振动控制仿真,将振动仿真结果与实际振动结果进行比对。     

典型CMOS图像传感器力学仿真分析

CMOS图像传感器作为高速相机中核心组件,是现今国防、医学和工业等领域研究的重点.本文针对典型CMOS图像传感器玻璃盖板应力问题展开研究,通过ANSYS有限元仿真建模的方法,对CMOS图像传感器进行振动应力、冲击仿真.通过分析仿真结果,得出在机械载荷下器件表面玻璃盖板受力集中,之后通过试验对仿真结果进行验证并提出改进建...     

某机载显控台振动仿真分析

本文针对某型显控台进行结构设计,对显控台进行有限元建模,并通过加载真实的飞机振动谱,对显控台进行有限元仿真分析,并对显控台的薄弱位置进行优化设计。     

一种空间相机可调式桁架杆接头的设计

在大口径遥感相机结构设计中,桁架结构具有构型简单、尺寸跨度大、比刚度高等优点,应用越来越广泛。而桁架杆接头是桁架式主结构的设计重点之一。本文比较了几种桁架杆连接方式的优缺点,并根据相机要求设计了一种球铰式连接桁架结构,该球铰接头可实现桁架长度、角度可调,有连接可靠、装配过程简单易行等特点,同时也能减少装配过程中产生的过多装配应力,充分发挥桁架杆的二力杆特性。相机进行了力学振动试验,试验表明:振动前后相机各谱段MTF值变化在测试误差标定范围内,相机频率未发生明显漂移,振动试验充分验证了该接头结构设计的合理性和有效性。     

某型灭火器振动夹具仿真与模态分析

利用ANSYS有限元软件对某型灭火器振动夹具进行了模态分析并进行优化设计,得到夹具的固有频率和振型,再用正弦扫频试验测出样品的固有频率,对比有限元分析及模态测试两种不同方法得到的数据,判断夹具设计是否满足试验要求.     

某中频控制器老炼后输出异常的失效分析

产品的可靠性分析工作是一项系统工程,它贯穿了产品设计、生产、考核及用户使用的整个生命周期。通过对成熟产品的失效分析发现产品在设计工艺结构、考核试验、以及使用环境过程中存在的问题,指导设计师在产品的研制阶段进行产品的可靠性规划,从而不断提升设计师可靠性设计水平,提高产品的可靠性。本文通过对某中频控制器在老炼后的异常情况进行分析,发现该产品在环境试验中存在问题,并提出了相应的改进措施。本研究工作对于同类产品的热设计、环境试验可靠性具有借鉴意义。     

振动试验夹具设计及频率响应特性研究

采用CAE有限元分析软件ANSYS进行了辅助设计,快速高效的设计并制造出了一种满足于振动试验要求的试验夹具,该夹具具有一定的通用性。通过对制造出的振动试验夹具进行的试验及分析,表明该夹具的实测频率响应与有限元分析结果比较一致。满足试验条件要求。     

振动台正弦振动虚拟仿真技术研究

本文以8t电动振动台为研究对象,根据动圈实物建立动圈结构实体模型,并对动圈进行模态试验,基于模态测试数据对动圈模型进行简化优化,调整修正动圈各结构的弹性模量与密度参数,使得模型有限元仿真得到的前五阶固有频率与模态试验结果的误差均在10%以内,振型变化一致。同时仿真与试验的一阶轴向固有频率较为接近,建立的动圈有限元模型能够反映出振动台的动态特性。在线性假设条件下,由给定的2g加速度正弦振动试验条件反推出施加在动圈驱动线圈上的激振力谱,以此激振力谱作为仿真控制条件,采用ANSYS软件对有限元模型进行仿真计算,结果表明,仿真结果与试验验证结果较为吻合,建立的模型能够准确地反映出动圈的固有特性,可用于指导振动台正弦振动虚拟仿真。     

某配电设备工装设计及频率响应特性分析

采用CAE有限元分析软件Nastran进行了辅助设计,快速高效的设计并制造出了一种满足于军用电子设备振动试验要求的试验工装,该工装夹具有一定的通用性。通过对制造出的振动试验夹具进行的试验验证,表明该夹具的实测频率响应与有限元分析结果比较一致,满足试验条件要求。     

太阳翼驱动机构的扰振力矩测试与分析

为了研究太阳翼驱动机构(solar array drive assembly,SADA)驱动太阳翼运行期间所产生的扰振力矩特性,设计了一套地面测试系统,包括应变式微振动测试平台、柔性负载以及模拟SADA在轨无重力工作环境的重力卸载装置。阐述了所设计测试系统的工作原理,并利用该测试系统进行了试验测试。测试结果表明:SADA驱动柔性负载运行期间所产生扰振力矩的扰振频率成分主要包含两部分,即:1)SADA驱动柔性负载耦合系统的低阶扭转固有频率;2)SADA电脉冲信号的输入频率及其高阶谐波。     

夹具特性对振动控制精度影响效应分析

夹具作为产品与振动台之间的连接部件在振动试验中起着非常重要的作用。为了探究夹具特性对振动试验控制精度影响效应,根据夹具设计准则的基本要求,对某型号试件的振动试验的两种不同的夹具进行振动试验研究和有限元分析,得到两种夹具的自身特性以及其振动试验特性,并根据试验结果对该类的振动试验夹具的设计给出合理化建议。     

高速铁路桥梁路段地面环境振动衰减特性研究

为了解高速铁路桥梁段列车运行引起的桥下地面环境振动衰减规律,对京津城际铁路247号桥墩处高速列车桥梁段列车运行时的环境振动进行测试,通过回归分析测试数据,得到了高速铁路桥梁段列车运行时所引起的地面环境振动衰减经验公式,并对现场测试数据与其他预测公式进行比较,分析了预测公式的有效性,为高速铁路引起地面环境振动的预防和治理提供参考。