检索结果-南通市图书馆

谐波分析方法在提高精密转台回转精度中的应用

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红外与激光工程 2014年第1期43卷 274-278页

作者：苏燕芹张景旭陈宝刚杨飞赵宏超中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为了提高某精密转台的测角精度和改进结构设计,对其方位轴系角位置测量精度进行了检测,该误差包括轴系误差、编码器误差及其他误差项。在数据处理中,采用傅里叶谐波分析方法,用不同阶次的简谐波进行拟合,去掉低阶误差,可提高位置测量精... 详细信息

为了提高某精密转台的测角精度和改进结构设计,对其方位轴系角位置测量精度进行了检测,该误差包括轴系误差、编码器误差及其他误差项。在数据处理中,采用傅里叶谐波分析方法,用不同阶次的简谐波进行拟合,去掉低阶误差,可提高位置测量精度,同时分析了各误差的来源。建立的误差查询表格可用于对后期测量结果的修正。结果证明,角位置测量误差修正后的值是修正前的1/4左右,幅值不超过0.8″,极大地提高了角位置测量精度。此实验研究了使用谐波分析来提高转台位置测量精度的方法;同时分析了各误差来源,便于采取相应措施对轴系进行改进。

关键词：转台误差傅里叶谐波分析

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TMT三镜缩比系统支撑点位置优化

激光与光电子学进展 2015年第11期52卷 198-203页

作者：郭鹏张景旭杨飞赵宏超中国科学院长春精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

三十米望远镜(TMT)的三镜(M3M)及其缩比反射镜(M3MP)为椭圆形反射镜,采用18点whiffletree支撑结构。总结了望远镜支撑点优化方法的发展,并采用多学科集成优化软件ISight对M3MP进行了支撑点优化。优化的目标函数选取M3MP在光轴竖直状态... 详细信息

三十米望远镜(TMT)的三镜(M3M)及其缩比反射镜(M3MP)为椭圆形反射镜,采用18点whiffletree支撑结构。总结了望远镜支撑点优化方法的发展,并采用多学科集成优化软件ISight对M3MP进行了支撑点优化。优化的目标函数选取M3MP在光轴竖直状态下的镜面面形误差Slope RMS值,优化算法采用全局优化算法模拟退火算法。最终面形误差Slope RMS相较初始点下降了14.3%,结果表明优化方法有效。

关键词：光学设计三十米望远镜缩比系统支撑点优化模拟退火

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主镜半主动支撑的力矩校正方法研究

红外与激光工程 2019年第5期48卷 250-257页

作者：刘祥意王富国张景旭范磊王文攀中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

主镜支撑技术一直是大口径望远镜技术的关键技术,以2 m SiC轻量化主镜为研究对象,探究了通过力矩校正的半主动支撑方法,用于校正一些由于加工误差、装配误差等因素引起的一些不可预知的因素所导致的低阶波前像差。首先建立有限元仿真模... 详细信息

主镜支撑技术一直是大口径望远镜技术的关键技术,以2 m SiC轻量化主镜为研究对象,探究了通过力矩校正的半主动支撑方法,用于校正一些由于加工误差、装配误差等因素引起的一些不可预知的因素所导致的低阶波前像差。首先建立有限元仿真模型,进行仿真分析,分别在6处Tripod柔铰处施加两个方向正交的,大小为1 Nmm的单位校正力Mx和My,共分析12种工况下的主镜变形情况;然后利用微小变形的线性叠加原理,分析计算该力矩校正方法对低阶波前像差的校正能力,由分析计算可知,该力矩校正方法对于加工、装配及装调过程中最常出现的倾斜和像散具有很好的校正能力,可以将初始镜面RMS值归一化为1/10λ(λ=632.8 nm)的像差,分别校正到0.687 nm和2.97 nm,校正能力分别为98.9%和95.3%,所需的最大校正力矩分别为6.3 Nmm和19.9 Nmm;然后根据主镜的whiffletree支撑结构,设计了力矩校正结构方案;最后通过试验验证柔性薄片力矩校正结构形式的可行性,进而验证半主动支撑力矩校正方案的可行性,为半主动支撑的工程应用积累了一定的宝贵经验,具有一定的指导意义。

关键词： SiC 主镜支撑力矩校正半主动

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采用MOPA结构的光学外差干涉激光器

红外与激光工程 2014年第2期43卷 345-349页

作者：董磊刘欣悦张景旭于树海王国聪中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

为了满足激光干涉成像,尤其是傅里叶望远镜成像对差频稳定的高功率光学外差干涉模式的需要,提出基于主振功放(MOPA)结构的光学外差干涉激光器的概念,并通过实验验证可行性。从原理上指出现有产生光学外差干涉模式方法的局限性,同时给出... 详细信息

为了满足激光干涉成像,尤其是傅里叶望远镜成像对差频稳定的高功率光学外差干涉模式的需要,提出基于主振功放(MOPA)结构的光学外差干涉激光器的概念,并通过实验验证可行性。从原理上指出现有产生光学外差干涉模式方法的局限性,同时给出基于MOPA结构的光学外差干涉激光器的主要优点。指出基于MOPA结构的激光器可能存在明显影响相干性和产生光频漂移等的限制并设计实验验证。结果表明:功率放大过程对相干性没有明显影响,经过单级功放仍能保持线宽小于0.1GHz(根据实测相干长度计算线宽约30MHz),功放过程和倍频过程对光频漂移无影响,实测频漂小于10Hz,与声光移频器的频率稳定性相吻合,故推知频漂完全由移频器引起。

关键词：光学外差干涉主振功放傅里叶望远镜相干性频率漂移

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消旋K镜反射镜支撑结构设计

激光与光电子学进展 2015年第6期52卷 255-260页

作者：张岩张景旭陈宝刚王富国徐伟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春100876

针对地平式望远镜消旋K镜系统中子反射镜支撑问题,设计了一种三点底支撑及芯轴侧支撑的联合支撑方法,并对该支撑结构展开了深入的仿真分析与实验研究。根据圆形反射镜径厚比与反射镜自重变形的关系,确定了反射镜的厚度。根据反射镜运动... 详细信息

针对地平式望远镜消旋K镜系统中子反射镜支撑问题,设计了一种三点底支撑及芯轴侧支撑的联合支撑方法,并对该支撑结构展开了深入的仿真分析与实验研究。根据圆形反射镜径厚比与反射镜自重变形的关系,确定了反射镜的厚度。根据反射镜运动学安装原理,设计了柔性底支撑加芯轴侧支撑的结构,芯轴侧支撑环具有柔性切槽,柔性环节确保底支撑与侧支撑应力互不干涉。通过有限元软件Ansys建立反射镜参数化模型,优化了三点底支撑及侧支撑粘结位置,并且分析了反射镜支撑面形精度。进行了反射镜粘接实验,搭建了反射镜面形检测实验平台,进行了反射镜支撑面形精度检测实验。实验结果表明:反射镜面形精度均方根(RMS)值为12 nm、峰谷值(PV)为76 nm,接近仿真分析结果。实验结果验证了消旋K镜反射镜的支撑结构具有正确性与可行性,并满足系统设计要求。

关键词：光学设计地平式望远镜 K镜支撑结构参数化模型面形精度

TMT三镜系统中Stewart平台的优化设计

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红外与激光工程 2012年第12期41卷 3336-3341页

作者：赵宏超张景旭于晓波陈宝刚杨飞中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

为了使TMT三镜系统具有跟踪瞄准功能,同时可以校正由于重力引起的结构变形,设计一个大型的Stewart平台来完成三镜的Tilt调整。根据初始参数对并联机构进行了位置反解的计算,并分别对支腿轴向力和刚度进行了建模,最后使用了Matlab进行优... 详细信息

为了使TMT三镜系统具有跟踪瞄准功能,同时可以校正由于重力引起的结构变形,设计一个大型的Stewart平台来完成三镜的Tilt调整。根据初始参数对并联机构进行了位置反解的计算,并分别对支腿轴向力和刚度进行了建模,最后使用了Matlab进行优化计算,得出一组最优解。根据所求出的最优解使用ANSYS建立了三镜系统的参数化模型,并与Matlab联合仿真,对三镜系统的各个工况进行了有限元模拟。仿真得到三镜各个工作位置时的支腿的伸长量、重力下的变形、第一阶模态值以及六根支腿内力。模拟结果显示,最终设计的Stewart平台支腿的最大变形量为0.813 mm,与优化前的模型相比下降了20%;第一阶模态最小值为16.7 Hz,与优化前的模型相比上升了18%;六根支腿的轴向力最大值为27 219 N,相比优化前下降了15.9%。

关键词： Stewart并联机构有限元法 TMT 刚度优化

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大口径主镜支撑液压缸用弹性膜片优化设计

红外与激光工程 2015年第1期44卷 188-194页

作者：刘祥意张景旭陈宇东吴小霞李剑锋郝亮中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 吉林大学机械学院吉林长春130022

在大口径望远镜主镜液压支撑形式中,液压缸需要一种简单可靠、不需要润滑维护的精密导向机构,而且可以输出较大行程范围(毫米级)。设计了一种柔性金属膜片机构用于液压缸的径向定位导向。建立了金属膜片机构有限元模型,采用几何非线性算... 详细信息

在大口径望远镜主镜液压支撑形式中,液压缸需要一种简单可靠、不需要润滑维护的精密导向机构,而且可以输出较大行程范围(毫米级)。设计了一种柔性金属膜片机构用于液压缸的径向定位导向。建立了金属膜片机构有限元模型,采用几何非线性算法,研究分析了不同拓扑结构对金属膜片柔度的影响,通过不同拓扑结构金属膜片的性能分析对比可知,V型膜片能够很好地克服应力刚化,保证柔度的稳定性;以柔度为优化目标,对金属膜片V型的位置尺寸和形状尺寸进行了优化设计,金属膜片在导向方向上的柔度提高了14.2%;搭建了柔性金属膜片机构柔度测试平台,验证了仿真计算结果。结合实验和仿真结果可知:V型柔性金属膜片具有良好的定位导向性能,对用于液压支撑的液压缸和主动光学的微位移促动器的导向机构的设计具有指导意义。

关键词：柔性金属膜片液压支撑定位导向优化

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精轧工作辊换辊轨道优化设计

一重技术 2023年第2期 6-10,60页

作者：张晶旭唐卫东一重集团大连设计研究院有限公司辽宁大连116600

分析传统精轧工作辊换辊轨道的优缺点,介绍一种新型升降式工作辊换辊轨道。

关键词：工作辊换辊升降轨道优化设计

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模态振型拟合薄镜面变形分析

红外与激光工程 2011年第11期40卷 2238-2243页

作者：陈夫林张景旭吴小霞孙敬伟丛俊峰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

波前重构是主动光学的关键技术之一,分析了薄镜面的自由谐振模态振型的特点,以其为底基函数,拟合了薄镜面主镜的变形。首先,用有限元方法给出了主镜的前10阶模态振型图,把它们的RMS值归一化为1 000 nm,对比分析了主镜模态振型和Zernike... 详细信息

波前重构是主动光学的关键技术之一,分析了薄镜面的自由谐振模态振型的特点,以其为底基函数,拟合了薄镜面主镜的变形。首先,用有限元方法给出了主镜的前10阶模态振型图,把它们的RMS值归一化为1 000 nm,对比分析了主镜模态振型和Zernike多项式在圆域内的径向变特点。利用模态振型在环域内的正交性和完备性,采用最小二乘法拟合主镜变形,并与环域内的Zernike多项式拟合结果做了对比。分析结果表明,自由模式可以拟合波前变形,采用相同项数拟合主镜变形时,模态振型拟合主镜变形可以获得更小的残余误差。

关键词：波前重构薄镜面模态振型 Zernike多项式有限元最小二乘法