为提高精密仪表的动态稳定性,提出一种基于结构动特性分析的综合优化设计方法.该法将有限元计算和模态试验相结合,利用有限元法分析最初的设计结构动态特性,然后对该结构进行试验模态分析,从而检验有限元分析方法的可信度.利用经过验证的简化模型和计算方法,分析结构参数改变时对系统动特性的影响,进而实现结构的优化设计.从转子-框架结构的优化过程可以看出,该方法在保证可靠性的同时大大降低了成本,并且提高了效率,可广泛应用于工程设计中.

用碳纤维复合材料制造空间光学镜面结构是满足空间光学反射镜轻量化轻型要求的途径之一,概要介绍国际上将碳纤维复合材料用于光学镜面中的现有技术水平、发展趋势及国内现状.利用有限元法,通过对复合材料层合板铺层设计制造出小口径(260mm)反射镜加以实验验证其光学性能以及稳定性,研究碳纤维复合材料用于光学镜面有可能达到的精度以及尚需解决的问题.

对热环境下球面反射镜的镜面热变形进行了数值模拟分析,应用光机热(TSO)集成分析方法,在对光机结构进行有限元分析的基础上,以Zernike多项式为接口工具拟合镜面变形,评估了环境载荷对光机系统光学性能的影响,最后还分析了硅橡胶层对光机系统结构应变能的吸收效用.

针对空间遥感望远镜对大视场和高分辨率的需求,本文提出了像方指向技术。首先设计了透射式大尺寸像面光学系统;接着,根据像面尺寸的要求,提出了一种基于像方指向的探测器机械交错拼接法;然后,分析了像方指向系统的工作原理及关键技术。最后,进行了实验成像并分析了系统的误差。实验结果表明：像方指向系统的指向精度需优于1.6mrad,探测器焦平面的平面度为20μm,采用该方法可以获取完整的大视场像面图像信息。