空間小型CCD相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及動(dòng)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(duì)地觀測(cè)，具有實(shí)時(shí)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(diǎn)，越來(lái)越受到各個(gè)國(guó)家的廣泛關(guān)注。伴隨著小衛(wèi)星的發(fā)展，越來(lái)越多的國(guó)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(guò)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(dòng)力學(xué)環(huán)境下，如何使CCD相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)的技術(shù)要求，本文在相機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中完成了以下工作：1)通過(guò)對(duì)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(jì)；2)應(yīng)用有限元分析方法，借助結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)基本理論，對(duì)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(duì)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(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)化造型，利用簡(jiǎn)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(dòng)特性的分析計(jì)算。主要工作包括：1)對(duì)相機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，并建立了整機(jī)的有限元模型；2)完成該相機(jī)在自重及過(guò)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(jí)正弦振動(dòng)的響應(yīng)計(jì)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(jí)隨機(jī)振動(dòng)的響應(yīng)計(jì)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。