介绍了一种柔性辅助支撑的结构方案,结合其传统预紧力调节与判读方法介绍了装配技术要求。结合装配过程数据,说明了加载过程中主连接端面间隙难以正常归零的特殊现象。基于轴孔间隙配合结构装配过程中轴线大概率会有不同程度相对偏斜等分析推理,提出“偏斜论”深化认识。基于该深化认识,提出基于“局部接触零时前力与间隙的加载数据、压环压缩特性数据”的预紧力判读算法,以及衍生的查表法。最后,给出了该预紧力判读算法的应用实例,得出其提高了判读精度、有利于装配预紧状态精细掌控的结论。

大孔径反射镜的柔性支撑在随机振动试验中应力响应较大,可能产生残余应变进而导致空间光学遥感器成像质量下降,因此,对大孔径反射镜组件进行随机振动响应分析尤为必要。阐述了随机振动分析的基本原理及其有限元实现。建立了反射镜组件的有限元模型,对其进行了随机振动响应分析,得出了反射镜的加速度均方根响应和柔性支撑的均值应力响应。分析结果表明：反射镜加速度响应均方根为16.3 Grms;柔性支撑的均值应力响应为34.9 MPa。随后进行了随机振动试验验证,结果表明：反射镜组件均方根加速度响应为16.0 Grms;均值应力响应为30.3 MPa。均方根加速度响应分析误差为1.8%,均值应力分析误差为13.2%,满足精度要求,验证了该方法的正确性。

反射镜支撑结构在空间力学和热环境下良好的稳定性是保证反射镜成像质量的关键。本文针对空间光学遥感器反射镜设计了一种反射镜支撑结构。由于刚性支撑结构不能满足热环境下的面形要求,进而设计了一种柔性支撑方案。通过有限元模型分析,表明该支撑结构力学以及热环境下均可以保证反射满足面形要求,验证了该方案的合理性。

提出了一种空间反射镜柔性支撑结构,以满足反射镜在重力和温变载荷下对较高面形精度的要求。根据光学设计指标要求确定了反射镜的结构形式,根据该结构形式设计了柔性支撑结构,并利用有限元分析软件对反射镜组件进行了分析和结构优化。分析结果表明,反射镜组件的一阶固有频率达到179Hz,在X,Y,Z3轴方向,1 g重力作用下的镜面面形误差RMS值分别达到5.06,4.43,7.59nm;在3个方向1 g重力和4℃温升耦合作用下,镜面综合面形误差RMS值分别达到6.08,6.32,8.08nm。实验室静态检测结果表明,反射镜在4℃温变条件下能够保证像质,力学试验结果与理论分析基本吻合;经过力学与热真空环境试验后,反射镜面形变化不明显。分析及试验结果表明,反射镜及其支撑结构设计合理,能够满足空间应用要求。

长焦距空间遥感器次镜热控实施难度大、发射动态响应大，因此，必须具有较宽的温度适应范围和较高的动态刚度。文中阐明了次镜支撑方式的基本原则，并从材料选择、消热设计等角度出发，设计了一种柔性支撑结构；对该支撑的3个柔性环节进行了灵敏度分析，得到了各自对次镜面形精度影响的程度；通过优化设计确定了该支撑的尺寸参数，并对次镜组件进行了有限元分析；最后进行了组件的动力学试验和热试验。分析表明，15℃均匀温升工况下，次镜面形RMS为9．8nm，组件一阶固有频率为153Hz；试验表明，15℃均匀温升工况下，次镜面形精度满足成像要求，组件一阶固有频率为150Hz，各项静态指标满足设计要求。

为了使大孔径长条形空间反射镜支撑结构同时满足高刚度、高强度和良好的热尺寸稳定性要求,建立了反射镜支撑系统的模态解析数学模型,并对该模型所描述的反射镜沿各轴向的平动和转动模态特性进行了研究。根据模态解析解得出3个支撑点确保质量分布相对均匀时,系统的动-静态刚度最大的结论,并结合有限元分析技术确定了反射镜的支撑位置。此外,在支撑结构中设置了柔性环节,改善了反射镜在各工况下所受的应力环境以确保其光学性能。通过优化柔性铰链最薄处的厚度和圆弧半径两个参数来调节反射镜的面形精度,使面形精度满足设计要求。分析及试验结果表明：柔性铰链最薄处厚度为4 mm,圆弧半径为2 mm时,反射镜在重力和4℃均匀温升工况下的面形精度RMS值均优于12.3 nm;组件实际一阶固有频率为146 Hz,与有限元分析结果的误差小于5%;柔性支撑结构...

反射镜支撑结构通常需要具有一定的柔性来保证其面形精度,但这将引起结构固有频率降低,使得结构抵抗振动的能力下降。针对这一问题,开展了利用阻尼技术改善反射镜支撑结构动态性能的研究。建立了反射镜组件、相机机身和基础耦合的动力学模型,推导出系统传递函数、模态阻尼、振型等参数,并据此进行了理论分析。重点分析了在反射镜部分增加阻尼对镜体和机身振动传递特性的影响,并进一步从模态阻尼及振型分析等角度对这种影响产生的原因给予了解释。在理论分析的基础上,采用有限元法对所建立的更为精确的有限元模型进行了仿真研究。研究结果表明：在反射镜支撑结构中增加黏弹性阻尼元件可有效衰减反射镜组件的振幅和动应力,系统二阶频率处的振幅衰减达到6dB,一、二阶固有频率处的动应力衰减程度分别达到了28%和60%。由此可见,在...

针对舱体对接装配内应力对筒体类产品装配性能的影响,提出柔性自适应装配,引入柔性支撑平台,进行柔性支撑单元设计。柔性支撑平台能够降低装配支撑的刚性,增加装配自适应性及精度补偿功能。柔性支撑单元阈值可调,柔性支撑平台可根据其受力情况改变装配支撑刚性。通过实验对柔性支撑单元阈值标定,并对其性能进行验证,结果表明：柔性支撑单元性能稳定,能够在可控范围内降低装配支撑的刚性,可用于柔性自适应装配中,实现调姿补偿功能。

为了改善反射镜在环境温度波动情况下的面形精度下降问题,设计了一种联杆型双轴Bipod柔性支撑结构,并基于柔度理论对它进行了参量优化。首先,对支撑结构的柔度进行了分析和计算,推导出柔性支腿以及反射镜组件的柔度理论公式。然后,以保证反射镜轴向支撑刚度和卸载能力为目的,计算得到一组针对口径为200mm反射镜的柔性支撑结构尺寸参数。最后,通过有限元分析和振动试验,对支撑结构的柔度公式、动态特性、温度适应性进行了分析验证。分析结果显示,在一定作用力下,柔性支腿的理论值与有限元分析值的误差在10%以内;振动试验得到组件的一阶频率为358.5Hz,与理论计算值的相对误差为8.8%;在20℃温差下,反射镜面形精度为7.7nm（rms）。试验结果验证了理论模型的有效性,同时说明Bipod柔性支撑结构能够降低温度波动对反射镜面形的影响。

利用ANSYS有限元分析软件对某一精密设备的柔性支撑结构进行了随机振动仿真分析,验证了柔性支撑结构的减震效果。首先对柔性支撑结构进行了模态分析,确定了其固有频率及振型,结果显示:柔性支撑结构基频高达848.02 Hz,远远高于所支撑精密设备的基频230.07 Hz,从而避免与精密设备发生共振。其次对柔性支撑结构进行了随机振动PSD(Power Spectral Density)分析,通过分析,确定了结构的动力学相关参数,分析结果显示:柔性支撑结构1σ下的位移为0.170×10^-5 m,1σ下的应力为0.9×10^6 Pa,且随机振动相对放大参数满足所支撑精密设备的减震要求,结构安全可靠。分析结果验证了柔性支撑结构设计的合理性,同时对同类柔性支撑结构的设计和动力学仿真分析具有一定的指导意义。