空间望远镜次镜自展开结构研究

发布时间：2017-12-11 13:14

本文关键词：空间望远镜次镜自展开结构研究

【摘要】：随着微小卫星技术的逐渐发展、对地观测技术应用领域的逐渐拓宽，利用微小卫星平台搭载展开式空间望远镜以获得高分辨率图像的技术越来越受到研究人员的关注和重视。展开式空间望远镜在入轨工作前处于压缩状态，主、次镜之间长度缩短、体积减小，入轨后展开至工作状态。与传统的空间望远镜相比，展开式空间望远镜具有体积小、重量轻、发射成本低等优点。展开结构是展开式空间望远镜的关键技术之一，本文围绕一种次镜自展开结构进行研究。本文首先设计了一种展开式望远镜的光学系统，进行了优化设计，并分析了次镜展开精度对光学系统成像质量的影响。其次，基于已设计的光学系统，提出了一种盘绕式次镜自展开结构。对展开结构的主要部件纵杆、横板环和对角加劲索的设计进行了讨论，计算了展开结构的主要结构参数。对展开结构的静力学性能进行了详细分析，推导了展开结构的弯曲刚度、抗弯强度、扭转刚度、剪切刚度和失稳临界载荷的表达式。再次，利用有限元方法对展开状态下的展开结构进行了动力学分析：通过模态分析计算了结构的固有频率并详细分析了对角加劲索对结构模态的影响；通过频率响应分析研究了次镜部件在微振动载荷作用下随频率变化的位移响应。最后，制作了展开结构的原理模型，进行了初步的展开实验。针对实验中发现的问题进行了改进设计，设计了对角加劲索调节节点和扭簧节点，详细说明了这两个节点的结构和工作原理。在论文的结尾，对上述研究工作进行了总结，并对需要解决的问题和接下来要做的工作做了展望。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH751

【参考文献】

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