基于熱-結(jié)構(gòu)耦合的光學(xué)系統(tǒng)熱影響分析.pdf

1、本文結(jié)合大型空間光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)分析研究工作，闡述了對空間光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行熱振動研究的重要性，及其對工程設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)意義。對光學(xué)系統(tǒng)的研究背景以及目前國內(nèi)外熱振動分析方法的研究現(xiàn)狀做了介紹，闡述了熱-結(jié)構(gòu)耦合分析理論和結(jié)構(gòu)熱動力響應(yīng)分析理論的基礎(chǔ)。
　　 基于熱-結(jié)構(gòu)耦合分析理論，利用ANSYS軟件計(jì)算了不同熱浸透和橫向熱梯度環(huán)境下整個光學(xué)系統(tǒng)和主鏡的熱變形。在主鏡中心鏡的背部支撐機(jī)構(gòu)上設(shè)定三定約束形式不變，并沿半徑方向設(shè)

2、定6組約束位置。計(jì)算得到了鏡面節(jié)點(diǎn)位移隨約束位置的變化規(guī)律，并分析得出對鏡面尺寸穩(wěn)定性影響最小約束位置以及整個鏡面的變形趨勢，這些為光學(xué)系統(tǒng)的熱控提供了分析依據(jù)；基于結(jié)構(gòu)熱動力響應(yīng)分析理論，在ANSYS有限元軟件中確定熱環(huán)境下簡支梁結(jié)構(gòu)的熱響應(yīng)分析方法，并驗(yàn)證該方法的可行性。分別對簡支梁和光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行了溫度載荷作用下的模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、沖擊響應(yīng)分析和隨機(jī)振動分析，確定了溫度變化對結(jié)構(gòu)動力學(xué)響應(yīng)的影響。
　　 目前，溫度載荷作