空間小型CCD相機的結(jié)構設計及動力學分析.pdf

1、利用搭載在航天器上的空間小型CCD相機進行空間對地觀測，具有實時性好、自掃描、結(jié)構緊湊、速度快、視野廣、覆蓋范圍大、不受領空限制等優(yōu)點，越來越受到各個國家的廣泛關注。伴隨著小衛(wèi)星的發(fā)展，越來越多的國家加入研發(fā)空間小型CCD相機的行列。本文研究的CCD相機從出廠后經(jīng)運輸、發(fā)射、入軌、軌道運行等過程，其所經(jīng)受環(huán)境的復雜性和多樣性是其它產(chǎn)品不能比擬的。因此在惡劣的振動力學環(huán)境下，如何使CCD相機的結(jié)構設計滿足質(zhì)量輕，光學元件的位置精度高以及結(jié)

2、構件剛度、強度合理，性能穩(wěn)定的要求，是本論文研究的關鍵內(nèi)容。 圍繞該相機設計的技術要求，本文在相機的結(jié)構設計過程中完成了以下工作：1)通過對星載相機常用材料的性能分析比較，科學的完成部件結(jié)構的輕量化設計；2)應用有限元分析方法，借助結(jié)構動力學基本理論，對相機關鍵部件——鏡筒和相機與衛(wèi)星的連接件——轉(zhuǎn)接環(huán)進行了力學分析，針對分析結(jié)果提出了改進建議。 在該相機精確CAD模型的基礎上，對CCD相機進行了簡化造型，利用簡化的模型

3、建立了整機的有限元模型，完成了該相機結(jié)構動特性的分析計算。主要工作包括：1)對相機結(jié)構進行適當?shù)暮喕?，并建立了整機的有限元模型；2)完成該相機在自重及過載下的準靜態(tài)分析，得出相應的變形和應力值；3)完成該相機的模態(tài)分析，得出相應的固有頻率和振型；4)完成該相機鑒定級正弦振動的響應計算，得出相應的響應曲線和加速度響應最大值以及所發(fā)生的頻率；5)完成該相機鑒定級隨機振動的響應計算，得出相應的響應曲線和加速度響應最大值以及所發(fā)生的頻率。