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空间遥感器反射镜背部支撑结构设计

王克军 董吉洪 周平伟 王晓宇 姜萍

王克军, 董吉洪, 周平伟, 王晓宇, 姜萍. 空间遥感器反射镜背部支撑结构设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718004-0718004(11). doi: 10.3788/IRLA201948.0718004
引用本文: 王克军, 董吉洪, 周平伟, 王晓宇, 姜萍. 空间遥感器反射镜背部支撑结构设计[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 718004-0718004(11). doi: 10.3788/IRLA201948.0718004
Wang Kejun, Dong Jihong, Zhou Pingwei, Wang Xiaoyu, Jiang Ping. Back support structure design of mirror of space remote sensor[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 718004-0718004(11). doi: 10.3788/IRLA201948.0718004
Citation: Wang Kejun, Dong Jihong, Zhou Pingwei, Wang Xiaoyu, Jiang Ping. Back support structure design of mirror of space remote sensor[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 718004-0718004(11). doi: 10.3788/IRLA201948.0718004

空间遥感器反射镜背部支撑结构设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0718004
基金项目: 

国家自然科学基金青年科学基金(11703027)

详细信息
    作者简介:

    王克军(1982-),男,副研究员,博士,主要从事空间遥感器光机结构设计方面的研究。Email:wangkejun1@163.com

  • 中图分类号: TH751

Back support structure design of mirror of space remote sensor

  • 摘要: 鉴于空间遥感器反射镜组件需要具有高面形精度、高可靠性和高稳定性支撑的性能,设计了一种应用于天基反射镜的三点背部支撑结构,该支撑结构包括锥套、柔节和修研垫。对三点背部支撑的支撑原理以及工程实现开展了深入研究。对引起三点背部支撑反射镜组件面形误差变化的误差源进行了归纳总结,研究了各个误差源引起面形变化的作用机理,对支撑结构开展相应的设计来缓解各个误差源导致的反射镜的面形精度的变化。首先采用有限元仿真的方法对设计结果开展静、动力学仿真,然后对加工装配完成的反射镜组件开展了试验测试。测试结果表明,在工作状态下采用该三点支撑结构的镜组件的面形误差优于/60(=632.8 nm),镜体刚体位移小于0.01 mm,镜体转角小于2,质量小于4.5 kg。整个组件具有合理的模态分布,基频是254 Hz,大大高于设计要求值120 Hz。镜组件在正弦振动和随机振动下的最大放大倍率为1.73倍,在正弦振动和随机振动下的最大应力为369 MPa,远低于选用材料的屈服极限。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-15
  • 修回日期:  2019-03-03
  • 刊出日期:  2019-07-25

空间遥感器反射镜背部支撑结构设计

doi: 10.3788/IRLA201948.0718004
    作者简介:

    王克军(1982-),男,副研究员,博士,主要从事空间遥感器光机结构设计方面的研究。Email:wangkejun1@163.com

基金项目:

国家自然科学基金青年科学基金(11703027)

  • 中图分类号: TH751

摘要: 鉴于空间遥感器反射镜组件需要具有高面形精度、高可靠性和高稳定性支撑的性能,设计了一种应用于天基反射镜的三点背部支撑结构,该支撑结构包括锥套、柔节和修研垫。对三点背部支撑的支撑原理以及工程实现开展了深入研究。对引起三点背部支撑反射镜组件面形误差变化的误差源进行了归纳总结,研究了各个误差源引起面形变化的作用机理,对支撑结构开展相应的设计来缓解各个误差源导致的反射镜的面形精度的变化。首先采用有限元仿真的方法对设计结果开展静、动力学仿真,然后对加工装配完成的反射镜组件开展了试验测试。测试结果表明,在工作状态下采用该三点支撑结构的镜组件的面形误差优于/60(=632.8 nm),镜体刚体位移小于0.01 mm,镜体转角小于2,质量小于4.5 kg。整个组件具有合理的模态分布,基频是254 Hz,大大高于设计要求值120 Hz。镜组件在正弦振动和随机振动下的最大放大倍率为1.73倍,在正弦振动和随机振动下的最大应力为369 MPa,远低于选用材料的屈服极限。

English Abstract

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