空間小型CCD相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及動力學(xué)分析.pdf

1、利用搭載在航天器上的空間小型CCD相機(jī)進(jìn)行空間對地觀測，具有實時性好、自掃描、結(jié)構(gòu)緊湊、速度快、視野廣、覆蓋范圍大、不受領(lǐng)空限制等優(yōu)點，越來越受到各個國家的廣泛關(guān)注。伴隨著小衛(wèi)星的發(fā)展，越來越多的國家加入研發(fā)空間小型CCD相機(jī)的行列。本文研究的CCD相機(jī)從出廠后經(jīng)運(yùn)輸、發(fā)射、入軌、軌道運(yùn)行等過程，其所經(jīng)受環(huán)境的復(fù)雜性和多樣性是其它產(chǎn)品不能比擬的。因此在惡劣的振動力學(xué)環(huán)境下，如何使CCD相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足質(zhì)量輕，光學(xué)元件的位置精度高以及結(jié)

2、構(gòu)件剛度、強(qiáng)度合理，性能穩(wěn)定的要求，是本論文研究的關(guān)鍵內(nèi)容。 圍繞該相機(jī)設(shè)計的技術(shù)要求，本文在相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中完成了以下工作：1)通過對星載相機(jī)常用材料的性能分析比較，科學(xué)的完成部件結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計；2)應(yīng)用有限元分析方法，借助結(jié)構(gòu)動力學(xué)基本理論，對相機(jī)關(guān)鍵部件——鏡筒和相機(jī)與衛(wèi)星的連接件——轉(zhuǎn)接環(huán)進(jìn)行了力學(xué)分析，針對分析結(jié)果提出了改進(jìn)建議。 在該相機(jī)精確CAD模型的基礎(chǔ)上，對CCD相機(jī)進(jìn)行了簡化造型，利用簡化的模型

3、建立了整機(jī)的有限元模型，完成了該相機(jī)結(jié)構(gòu)動特性的分析計算。主要工作包括：1)對相機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕⒔⒘苏麢C(jī)的有限元模型；2)完成該相機(jī)在自重及過載下的準(zhǔn)靜態(tài)分析，得出相應(yīng)的變形和應(yīng)力值；3)完成該相機(jī)的模態(tài)分析，得出相應(yīng)的固有頻率和振型；4)完成該相機(jī)鑒定級正弦振動的響應(yīng)計算，得出相應(yīng)的響應(yīng)曲線和加速度響應(yīng)最大值以及所發(fā)生的頻率；5)完成該相機(jī)鑒定級隨機(jī)振動的響應(yīng)計算，得出相應(yīng)的響應(yīng)曲線和加速度響應(yīng)最大值以及所發(fā)生的頻率。