提出了一种新型幂函数正弦柔性铰链,利用卡氏第二定理推导了柔性铰链的柔度与转动精度计算公式,并取不同参数值对柔度和转动精度进行了有限元仿真分析和理论值计算,相对误差在10%以内,验证了计算公式的正确性;分析了柔性铰链的曲线方程参数对铰链性能的影响。结果表明,最小厚度对柔性铰链的性能影响最大。此外,将椭圆、双曲线与新型铰链进行了对比。结果表明,椭圆柔性铰链的柔度最大,但是转动精度最小;双曲线柔性铰链的转动精度最大,但是柔度最小。通过引入柔度精度比β,分析对比得知,在相同L的情况下,改变d,幂函数正弦柔性铰链的β值分别比椭圆和双曲线柔性铰链平均提高了2.68倍和1.237倍;在相同d的情况下,改变L,幂函数正弦柔性铰链的β值分别比椭圆和双曲线柔性铰链平均提高了2.60倍和1.18倍。表明幂函数正弦柔性铰链的综合性能更有...

针对一种柔性基座中的钢带传动装置传动比误差较大的问题,对其传动原理和传动规律展开了分析。对带轮的非圆廓形进行计算,得到钢带传动的理论传动比和钢带受力特点;采用有限元仿真对钢带传动进行模拟,分析了钢带局部塑性弯曲和螺钉孔处应力集中对理论传动比的影响;对柔性基座的实验数据进行误差分析,并对比了实验数据与仿真数据,两者具有较好的相符性。研究中重点分析了带轮廓形、钢带局部塑性变形和钢带弹性变形对传动比的影响,提出了改进方案,使得钢带传动成为精确传动。

针对结构非对称、载荷非对称以及约束非对称的空间光学遥感器进行了热设计，应用热分析软件对其进行了计算机仿真。分析了空间光学遥感器各个方向到达的平均外热流，并根据其工作模式与热控制要求，遵循“被动热控为主，主动热控为辅”的热控制策略，对空间光学遥感器进行了热设计。根据采用的热控措施，对热控系统进行了仿真分析，得到了满意的结果，验证了热设计的正确性。该研究方法对各类空间光学遥感器的热分析和热设计有一定的指导和借鉴作用。

超光谱成像仪是“图谱合一”的光学遥感器，其指向反射镜位于超光谱成像仪最前端，尺寸大，热流复杂，容易受到热影响。指向反射镜的热光学特性反映指向反射镜的热适应性和热尺寸稳定性，是结构设计人员以及热设计人员关注的重要性能。分析了指向反射镜的工作环境，论述了指向反射镜热光学特性研究内容及技术路线。针对实例，利用有限元方法和理论公式进行了热光学分析，比较了两种描述指向反射镜热光学特性的方法。结果表明，对于指向反射镜，与基于温差的描述相比，基于热功率的描述更加真实的反映指向镜的热适应性和热尺寸稳定性。

讨论了激光陀螺超光滑光学反射镜基片的加工和检测技术,并给出了超光滑光学基片的非接触光学测量仪和原子力显微镜的测试图。还论述了原子力显微镜测试的准确性以及超光滑光学表面的分形特征。

利用有限元法对反射镜组件在自重和均匀温升作用下的面形精度进行了计算,分析结果预示最初的模型不能满足设计要求。为了提高反射镜的面形精度,把增加支撑结构的柔性作为修改方向,经过计算确定柔性结构设计变量为3mm时的结构方案能够满足反射镜的面形精度要求。同时为了校核这个结构的强度和刚度,对为3mm时的结构进行了模态分析和在预示载荷作用下的频率响应分析和准静态分析,结果表明,该方案完全能够满足整个结构的刚度和强度设计要求,从而为空间相机的设计提供了有利依据,同样为其他空间相机反射镜支撑的设计提供了参考。

研究了某航天相机的热特性，计算了该主镜在特定温度载荷下的温度分布，求解了该主镜的面型变化及达到热平衡的时间；同时对计算结果进行了分析；结合光学设计提出的要求，根据计算结果给出了主镜的温度水平和温度梯度变化范围指标，并提出了主镜热控设计的初步设想。

结合光机结构的设计与制造，提出了Ｃ４Ｐ综合体系，对其基本组成部分做了论述 ，并给出一个实例的软硬件构成。最后简略叙述了Ｃ４Ｐ综合设计与制造体系的实现策略。

介绍了在狭缝超光谱成像仪中的重要作用。推导出在温度水平变化时,狭缝宽度尺寸的变化对超光谱成像仪光谱带宽与信噪比的影响,得到了超光谱成像仪狭缝的热光谱特性。比较了两类常见狭缝的热光谱特性,得出热特征尺寸与其导热率乘积越小的狭缝热光谱特性也越好的结论。

运用有限元方法对一种超薄反射镜的多个支撑方案进行分析计算,其中包括支撑点数量及排布方式的合理选择、支撑组件的优化设计.分析结果表明该超薄反射镜在自重下的面形精度通过多点调节能够满足要求,预示了将该支撑技术应用于超薄反射镜具有可行性,并为超薄反射镜结构在面形控制实验中实施主动调节提供了数值依据.