利用旁路耦合等离子弧焊试验平台,对TC4钛合金进行等离子弧增材制造。观测堆垛样的组织及显微硬度,结合增材制造过程中所测的热循环曲线,分析旁路电流、堆垛顺序对TC4钛合金堆垛样组织和性能的影响。结果显示,在旁路耦合电弧焊TC4钛合金增材制造过程中,旁路电流的引入会使堆垛样组织的枝晶变粗、间距减小,对堆垛层产生较大深度的强化效果;显微硬度沿着堆积高度方向呈增大趋势;堆垛顺序使堆垛层的硬度有一定的提升,导致晶枝生长发生改变。

根据某大口径望远镜水平轴系的结构设计方案,利用结构分析软件I-DEAS,建立了结构分析模型,求得了水平轴系前几阶固有频率和振型图.分析结果显示出了水平轴各部分结构振动的强弱分布,为结构的动力学优化设计提供了可靠的依据.提出了次镜支撑的偏置十字型中心结构,该结构具有较高的谐振频率,因此可以用于大口径望远镜中.

四翼十字形中心支撑结构是大型望远镜中次镜支撑的典型结构,其动力学性能直接决定着光学成像视轴的稳定性和精确性.基于板壳理论,采用Rayleigh方法,通过选取恰当的振型函数,建立了次镜支撑结构的动力学模型.针对支撑筋板不同的结构参数,分别进行了数值仿真和有限元分析,二者规律相同,结果基本一致,认为该方法可以用于类似结构动力学特性的计算.

依据1.3 m主镜支承的技术要求,完成了支承结构的设计分析。确定了有中心定位的底面18点支承和侧面水银带支承的技术方案。对于结构复杂的轻质镜,依据均衡原理,利用结构分析并结合插值算法确定了底支承18点的支承位置;在给出了具体底支承结构设计后,对底支承的结构变形和结构设计允差进行了分析。根据主镜立放状态下的受力分析,给出了3个水银带侧支承的设计变量,最终依据镜面Z向变形最小的原则和12种工况下有限元的分析结果,确定了水银带侧支承的设计。在中心定位设计中,考虑到温度变化的影响,选用了特殊的殷钢材料。在具体结构设计中,为减小支承球头与主镜直接接触的不利影响,在支承球头和主镜之间增加了过渡轴套。用Zygo干涉仪检测了装配完成后的主镜,主镜镜面变形PV值为0.7λ,RMS值为0.15λ。该支承结构基本满足了设计要求,且结构稳定...

望远镜是动态光电跟踪探测系统中的关键部件之一,特别是大口径光学系统,不仅要求主望远镜的稳定性高,还要尽可能地减少结构质量.根据1.3m大口径望远镜的结构设计方案,利用大型有限元结构分析软件I-DEAS,采用板壳和质量单元描述结构主体,建立了较为精确的结构分析模型,求得了望远镜在不同俯仰角位置时的主、次镜位置变化,为整个望远镜的结构设计提供了可靠的依据.