船载光电转台设计及特殊环境下结构稳定性分析

发布时间：2017-07-29 19:35

  本文关键词：船载光电转台设计及特殊环境下结构稳定性分析

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【摘要】：船载光电转台是以边海防卫船为载体、以沿海侦查监测为目的而研发的光机电一体化监测设备。工作方式是利用二维转台结合红外光与可见光融合对周围环境进行24小时全天候监测。基于技术指标,船载光电转台应具有红外探测、扫描跟踪、自动稳像、随动控制、图像融合等多项功能。依照功能需求进行系统设计,划分相应子系统。而后在系统设计基础上进行船载光电转台总体结构设计,并需要满足不同环境下的结构稳定性分析。 船载光电转台的结构设计结合造型设计对机械结构进行分割和布局划分,完成定位连接件与传动机构的设计。结合并行设计需求,根据布线设计、密封设计、装配设计、生产加工设计需要对结构进行优化,使船载光电转台结构与系统设计相统一。创新点是结合Pro/E的优化设计方法进行转动动平衡设计。 船载光电转台在特殊环境下的结构稳定性分析是对结构设计的可行性验证。根据具体使用场合将特殊环境设为等价静力风载环境、极限温度环境、海浪随机振动环境,运用线性静力学理论、热应力学理论、模态理论、平稳随机过程理论、非线性动力学理论对问题进行理论分析,将分析理论分析化为相应参数输入ABAQUS对模型进行仿真分析,校验结构的应力和应变,确保满足船载光电转台的设计精度要求。通过船载光电转台的监测实验,对比不同效果的监测图像,检验船载光电转台的实际监测性能。
【关键词】：自动稳像 海浪振动 热应力 并行设计
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U665.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 图表目录7-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 引言9
• 1.2 课题的项目来源和研究意义9-10
• 1.3 船载光电转台的国内外研究现状10-12
• 1.4 本文主要研究内容12-14
• 2 船载光电转台的系统设计14-28
• 2.1 船载光电转台的技术指标及系统划分14-15
• 2.2 光学探测系统15-18
• 2.2.1 红外热成像技术16
• 2.2.2 监测距离的分析16-17
• 2.2.3 搜索与跟踪技术17-18
• 2.3 稳像控制系统18-21
• 2.3.1 陀螺仪稳像18-19
• 2.3.2 电子稳像19-21
• 2.4 测量反馈系统21-23
• 2.5 随动控制系统23-25
• 2.5.1 硬件控制元件23-24
• 2.5.2 软件控制系统24-25
• 2.6 数据处理系统25-26
• 2.7 人机交互界面26-27
• 2.8 小结27-28
• 3 船载光电转台的机械结构设计28-50
• 3.1 子系统的空间布局28-30
• 3.2 定位连接件的设计30-31
• 3.3 船载光电转台的传动设计31-43
• 3.3.1 电机的选择31-33
• 3.3.2 同步带的设计33-35
• 3.3.3 俯仰轴系零件设计35-41
• 3.3.4 方位轴系零件设计41-43
• 3.4 与其它并行设计结合的结构设计43-48
• 3.4.1 结合布线设计的结构设计44-46
• 3.4.2 结合密封设计的结构设计46-47
• 3.4.3 结合装配工艺的结构设计47
• 3.4.4 结合生产加工的结构设计47-48
• 3.5 船载光电转台整机效果48-49
• 3.6 小结49-50
• 4 船载光电转台在特殊环境下的结构分析50-71
• 4.1 等价静力风载下的结构稳定性分析50-55
• 4.1.1 线性静力学分析51-52
• 4.1.2 惯性载荷下的结构静力学分析52-54
• 4.1.3 等价静力风载下的结构静力学分析54-55
• 4.2 极限温度下的结构稳定性分析55-60
• 4.2.1 热应力分析56-57
• 4.2.2 零下30℃下的结构稳定性分析57-59
• 4.2.3 70℃下的结构稳定性分析59-60
• 4.3 海浪振动下的结构稳定性分析60-70
• 4.3.1 转台的模态分析及频响应分析60-65
• 4.3.2 波浪载荷的频谱65-66
• 4.3.3 非线性动力学理论分析66-68
• 4.3.4 随机振动下的转台结构分析68-70
• 4.4 小结70-71
• 5 船载光电转台的监测实验71-73
• 5.1 实验准备71
• 5.2 实验结果71-72
• 5.3 小结72-73
• 6 论文总结与展望73-75
• 6.1 论文工作总结73-74
• 6.2 论文创新点74
• 6.3 有待进一步研究的问题74-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-79
• 附录79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：590801