能动薄主镜受均匀冲载荷的计算模拟

以φ６２４ｍｍ抛物面能动薄主镜为例建立了三维有限元模型，准确地计算出薄主镜的重量，对镜面受以下几种均匀冲击载荷时各单元，节点上的变形和应力分布情况进行了计算；     

大口径离轴非球面加工中能动磨盘面形分析

利用齐次坐标变换理论分析了计算机数控能动磨盘加工大口径离轴非球面反射镜时磨盘底面需要形成的实时面形,给出了通用的盘面实时轮廓的计算方法.以NST(新太阳望远镜)的离轴抛物面主镜参数为例.给出了用现有能动磨盘加工时盘面形状及磨盘变形量的计算结果,并将该方法用于两块轴对称非球面(Φ1 030 F/1.6椭球面和Φ1 250...     

能动薄镜面的有限元分析

介绍了我们采用有限元法对能动薄镜面进行计算分析的一些结果：（１）利用“Ａｌｇｏｒ Ｆｅａｓ”有限元软件系统建立了直径厚度比为６２．４：１薄镜面的有限元模型，并利用该模型进行了以下的工作；（２）计算了在重力作用下，不同驱动器支撑数量时薄镜自身的变形量；（３）计算了该镜面在不同的驱动器排布方式下拟合准Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式几个低阶象差时薄镜面的应力分布情况和薄镜对不同象差的拟合误差，并从得到的计算数据中     

能动薄主镜受均匀冲击载荷的计算模拟

以６２４ｍｍ抛物面能动薄主镜为例建立了三维有限元模型，准确地计算出薄主镜的重量。对镜面受以下几种均匀冲击载荷时各单元、节点上的变形和应力分布情况进行了计算：加力驱动器均匀支撑分布，薄主镜水平放置和垂直放置，载荷加速度分别以ｇ，３ｇ，５ｇ，６ｇ，７ｇ，９ｇ和１０ｇ表示。最后对计算结果进行了分析     

大型非球面能动磨盘精磨技术

计算机控制能动磨盘加工技术是集传统加工技术、能动技术和数控技术为一体的大型非球面光学元件先进制造技术。基于Preston方程，通过对能动磨盘结构的研究，建立了工件的能动磨盘磨削函数；分析了能动磨盘分别位于工件中心孔和外缘处产生的边缘效应，并建立相应的边缘效应函数；由此得到用于描述能动磨盘加工的数学模型。在该模型的指导下完成了Φ1 200 mm（F/1.5）非球面主镜能动磨盘精磨加工，实现了主镜面形误差的均方根值从4.5 μm（峰谷值26.8 μm）收敛到0.36 μm（峰谷值2.8 μm）。     

能动磨盘加工与数控加工特性分析

能动磨盘加工(CCAL)与数控加工(CCOS)是大型非球面主镜加工有别于经典加工的两种新型加工工艺,针对这两种主镜加工工具,建立了各自的加工去除函数模型,从理论上分析了两者的加工特性,并在直径1300 mm非球面主镜加工实验的基础上,根据主镜面形ZYGO干涉仪和哈特曼-夏克(Hartmann-Shack)传感仪的检测数据,利用功率谱密度(PSD)和相位梯度进一步探讨了这两种加工工艺对主镜面形中高频差的影响,提出了将能动磨盘加工与数控加工相结合的主镜加工工艺方法。     

空间相机主镜加工状态下的有限元分析

采用轻量化结构的空间相机主镜,因为镜体力学分布较传统的实心镜体复杂得多,因而轻型镜面的加工较之实心镜面复杂得多。镜子在加工中的支撑方式和受力状态是影响镜面加工精度的主要因素之一,没有严格准确的数学分析难以保证镜子的加工精度,本文用有限元法首次对正在加工中的空间相机主镜进行力学分析,根据变形规律设计了几种支撑方案,从中选定了主镜的最终支撑结构。镜面面形的加工精度实现PV值λ／10,MS值λ／62。满足使用要求。     

Φ1.07 m,F/1.5非球面反射主镜在位检测塔的设计与应用

大型非球面反射主镜的检测,国内通常采用离线的卧式检测.由于气流、温度变化以及地基振动等环境因素,容易影响检测的可靠性和重复性.国外在大型非球面反射主镜的检测中普遍采用在位或离线的立式检测塔.本文针对Φ1.07 m,F/1.5非球面反射主镜在加工中的检测,在有限的加工环境中设计了一套分体式立式在位检测塔,由一个四维工作台调节平面反射镜来转折光路、一个五维工作台调节补偿器和一个五维工作台调节干涉仪以满足测量中自由度的调节需要.用有限元分析软件ANSYS对立式塔进行了应力和应变的设计分析以检验其刚性、重心位置和变形情况,以及避免与工件转台产生共振的模态分析.该检测塔在Φ1.07 m,F/1.5非球面反射主镜加工过程中得以用于检测测量,获得了稳定的干涉图和良好的重复性,工件接近完工时的检测结果为PV=0.3133λ.RMS=0.0243..     

分立式变形反射镜薄镜面的应力分析方法研究

推导出变形反射镜薄镜面产生变形时的应力分布计算公式,利用该公式、简化的应力公式以及有限元法分别对61单元和37/55单元变形反射镜薄镜面工作时的最大应力进行了计算,对计算结果进行了比较和分析。     

一种高分辨力、大行程微驱动压电马达

样机采用叠片式压电驱动器作为驱动源,利用一对夹爪与丝杠之间的惯性滑移效应实现纳米级微位移驱动,而用丝杠副实现自锁。微位移测量采用高精度电感式测微仪与光学干涉仪。样机平均位移分辨力为5～15nm,驱动力60N,行程15mm。分析表明,对性能的主要影响因素是驱动脉冲参数及丝杠的爬行现象,这为LSPM的进一步优化提供了依据。