精密拼接光柵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性原理和方法研究.pdf

1、激光慣性約束核聚變（Inertial Confinement Fusion，簡(jiǎn)稱ICF）是當(dāng)今國(guó)際可控?zé)岷司圩兊闹饕芯糠较蛑?。ICF裝置是一個(gè)大型、復(fù)雜的精密光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)，單憑各單元的調(diào)整是無(wú)法保證其光束指向性（打靶精度）的，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工程實(shí)施上進(jìn)行全面考慮。精密拼接光柵作為ICF裝置獲得高能激光脈沖的核心部件，其穩(wěn)定性嚴(yán)重影響著光束指向性，因此，研究精密拼接光柵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)保障光束指向性和提高整個(gè)裝置性能有著不可估量的作用。

2、
　　論文從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性基本原理和衍射光柵特性出發(fā)，結(jié)合ICF裝置壓縮池的具體結(jié)構(gòu)形式，尋找到了影響精密拼接光柵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的主要結(jié)構(gòu)特性參數(shù)，給出了提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的具體措施。在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行了精密拼接光柵裝置的原理樣機(jī)設(shè)計(jì)，采用了高穩(wěn)定性的四面體桁架系統(tǒng)作為整個(gè)拼接裝置的支撐，通過(guò)基于微分法原理的機(jī)構(gòu)精度設(shè)計(jì)，對(duì)裝置的裝配精度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，排除了由結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生的誤差放大因素，提高了裝置的精度；應(yīng)用有限元分析方法對(duì)裝置進(jìn)行模態(tài)分析，

3、結(jié)果表明裝置的一階固有頻率不滿足穩(wěn)定性要求，支撐板、豎連桿和斜連桿為穩(wěn)定性薄弱構(gòu)件，從裝置的前十階振型云圖可知，穩(wěn)定性薄弱構(gòu)件表現(xiàn)為繞X軸抗彎強(qiáng)度不夠；通過(guò)分析穩(wěn)定性薄弱構(gòu)件的尺寸參數(shù)與裝置一階固有頻率的變化規(guī)律，找出了滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的構(gòu)件尺寸優(yōu)化參數(shù)，給出了精密光柵拼接裝置的穩(wěn)定性優(yōu)化方案。對(duì)優(yōu)化后的裝置進(jìn)行模態(tài)分析和隨機(jī)振動(dòng)分析，結(jié)果均滿足要求。
　　穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：裝置繞X軸的轉(zhuǎn)角動(dòng)態(tài)響應(yīng)為0.243?rad和繞Y軸的轉(zhuǎn)