摘要：为了在月球上完成天文观测任务,对月基反射镜二维跟踪转台进行了热力学分析及结构设计。采用航天轻量化法设计反射镜的二维转动机构以减少载荷重量;采用外转子机构实现垂直轴系以大大提高系统沿发射方向的一阶模态。由于水平轴系跨度较大,设计中采用了一端固定另一端游动的精密轴系,并通过合理设计深沟球轴承游隙有效解决了温度变化导致的转动机构卡死的问题,进一步提高了机构的可靠性。为了满足精度要求,系统采用蜗轮蜗杆+步进电机驱动方式,严格控制蜗轮蜗杆的加工及安装工艺。在控制中以光电开关为位置定位元件,使得转台的单轴指向精度优于60″。验证试验显示:系统发射方向的一阶谐振频率达到81Hz,它可在-25℃^+60℃温度下正常工作,其指向精度(方位及俯仰)≤60″。结果表明该转台具有精度高、力学性能好、可靠性高、重量轻等特点。

摘要：空间二维转台是空间相机等光电设备的主要承载机构,照准架作为转台的关键支撑部件,其刚度特性对于整个转台的刚度性能至关重要。为在减轻照准架重量的同时提高刚度性能,采用基于变密度法的拓扑优化理论,利用有限元软件***/Nastran对照准架进行拓扑优化设计。将照准架模态振型等效为推力作用下的模型变形,以结构刚度最大化为目标函数,剩余体积比为约束条件进行优化。结果表明:与经验模型相比,优化后的模型质量减小了1.32 kg,且一阶固有频率提高了14.5 Hz。在Z方向的重力作用下,最大变形量相对减小了22.4%,最大应力值相对减小了22.6%,而且模型在其他方向的静力学特性都有显著提高。可见,优化后的照准架模型在质量减轻的情况下,动态特性得到了显著的改善。通过对优化模型进行试验模态分析,结果证明了有限元分析的正确性。因此,采用拓扑优化方法对照准架进行结构优化设计是切实可行的。

摘要：电除尘高效电源种类现主要是三相电源、高频电源和脉冲电源。高效电源较常规单相电源,具有更高的能量转换效率、除尘效率以及更好的节能效率。根据高效电源电除尘提效机理,分析并阐述了三种高效电源在电除尘容性负载状态下的负载响应特性,介绍了三种高效电源的选型设计方法,以提高高效电源的选型和应用水平。

摘要：为了实现空间高功率激光二极管泵浦源阵列的快速散热,建立了空间高功率激光二极管泵浦源阵列相变热控系统,对热控系统的热界面材料(TIM)、紫铜热沉、相变材料、相变增强材料、主动加热回路和太空辐射板进行了研究与设计。首先,介绍了激光二极管泵浦源阵列的热特性与热控指标,从而提出热控设计思路,详细设计了热控系统,并在有无泡沫铜填空的条件下制定了两种热控方案。然后,用NX软件分析了两种不同的方案。分析结果显示:不填充泡沫铜方案的整个相变过程在800 s完成,LD上的温度最高达到59.98℃,相变材料上表面温度最高达到47.12℃;填充泡沫铜方案在200 s内完成相变过程,LD最高温度为38.35℃,并且LD在360 s后和相变温度点温度一致。填充泡沫铜方案可以满足10~40℃的温度指标要求。最后,根据填充泡沫铜方案设计加工了激光二极管泵浦源阵列热控系统,通过实验验证,该系统可以满足空间高功率激光二极管泵浦源阵列快速散热要求。

摘要：为提高光电经纬仪等二维转台的轴系运动精度,本文基于雅可比旋量理论建立了一种可考虑零件结构误差及其耦合放大效应的数学模型。针对“一端固定、一端游动”的轴系结构,提出了局部并联结构的分析方法。通过数值仿真分析,获得了各零件结构误差对轴系运动精度的影响以及最优的轴系装配方案。光学口径为650 mm的光电经纬仪的装调结果表明:装配优化后的轴系运动精度较优化前提高了32.1%。所构造的轴系运动精度模型及优化方法为指导光电经纬仪等二维转台的轴系装调以及公差设计提供了一定的理论根据。

摘要：提出一种利用球面逼近空间变形曲面计算变形曲面上任意点法向矢量的算法。首先测得变形曲面上目标点周围离散点坐标,计算逼近球心初值;然后将离散点到逼近球面距离的均值作为目标函数,采用模式搜索算法,调整球心坐标值,经过循环迭代,最终获得与变形曲面的逼近精度在给定误差范围内的球面,进而计算出目标点的法向矢量。以机身某段壁板曲面为例,求解其变形后钻铆点的法向矢量,与其钻铆点理论法向矢量进行对比,结果表明,该算法求解稳定,计算效率及精度满足自动钻铆工艺要求,适合于空间变形曲面上任意点法向矢量的计算。

摘要：提出了一种利用直线段和圆弧逼近空间曲线的计算方法。其基本原理是,首先人为将空间曲线近似分解为一定数量的直线段和圆弧段,并给出切点的坐标值作为初值。然后用点到直线的平均距离以及点到圆弧的平均距离作为搜索目标,通过采用模式搜索算法,逐个切点坐标进行调整,经过多次循环迭代,最终获得与原空间曲线的误差为给定误差的由直线和圆弧组成的空间曲线。计算结果表明,该算法稳定,计算效率及精度高,适合于空间曲线的逼近。

摘要：为提高空间光学系统的侦察和监视效能,降低星上产品质量及功耗,优化星上资源配置,针对空间二维转台进行轻量化设计以提高其负载比。提出了一种适用于空间二维转台的模型参数响应面选调优化方法,通过有限元仿真与力学试验结合的手段提升力学仿真的计算精度。首先,建立结构的有限元力学网格模型,通过显著性分析选取合适的仿真参数作为匹配对象,通过最小二乘法得到二次项响应面系数矩阵,并对响应面的有效性进行评价;最后,通过优化算法得到修正后的模型参数。采用匹配后的有限元模型对二维转台进行力学分析,得到了100 Hz内结构的模态频率、特征点低频正弦振动加速度响应、特征点随机振动应力响应等三类结构响应的分析结果,该结果与力学试验的最大误差相比匹配前分别由8%降至3%,17%降至4.9%,8.5%降至2.2%。该方法有效提升了力学仿真的计算精度,并成功应用于某型号的二维转台研制,使其负载比由上一代型号的0.6提升到1.6。