演示文档光学机械设计.ppt

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抗热设计(热变形) ., * 热补偿 ., * 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 * 光学机械设计 OPTOMECHANICAL DESIGN 主讲:朱健强 中国科学院 上海光学精密机械研究所 二零零四年五月 ., 目录 Optomechanics的研究价值及地位 光机设计的基本原理 光学元件的安装设计及工艺 光机设计中的调整机构 系统分析 热分析 先进设计方法 附录 ., * Optomechanics的现实地位 在国际上已有Opto-mechanics、 Opto-electronics等专有名词; 每年国际上都会有冠以“Opto-mechanics”字样的国际会议; 国际上成立有专门的学术组织,定期研讨; 美国主要从事光学工程研究的大学都开设Opto-mechanics课程; 各类人才招聘信息也常会出现需要Opto-mechanics engineer; ., * Optomechanics与Optical Engineering 之间的关系 ., * 光机设计的基本原理 光学设计工程师:通过各类光学元件的设计,达到预定的设计要求。 光机工程师:通过保证各类光学元件的空间位置,实现仪器性能要求。 ., * 光机设计基本原理(续) 光学机械总体设计的基本要点: 工作环镜 结构设计 机构运动学设计 热环境设计 振动分析 集成设计 ., * 工作环境(参照美军标810)  环境 Normal Server Extreme Example of Extreme Low temperature 293K 222K 2.4K Cryogenic satellite telescope High temperature 300K 344K 423K White cell for combustion studies Low pressure 88Kpa 57Kpa 0 Satellite telescope High pressure 108Kpa 1Mpa 138Mpa Submersible window Humidity 25-75%RH 100%RH (Under water) Submersible window Acceleration 2g 12g 10×103g Gun-launched projectile Vibration 200×106m/sec RMS,f≥8Hz 0.04g2/Hz 20≤f≤100Hz 0.13g2/Hz 30≤f≤1500Hz Satellite launch vehicle ., * 结构设计 结构设计的目的: 支承各类光元件(后有详述) 构成仪器整体,功能布局等 关键点:仪器的动态性表征: f n 有多种变形,可在手册中根据要求查寻, g为重力加速度,δ构架自重变形量。 ., * 结构设计(续) 在构件设计中,为提高结构的稳定性,提高设计的振动频率是一方面,另一方面,增加系统的阻尼也是有效的手段之一。 图 ., * 运动学设计 运动学的设计就是解决光学机械设计的运动件的约束。只有在无过约束或微过约束的情况下,才能保证最佳的定位精度及运动精度。 ., * 抗热设计 由于温度的变化引起结构的变化,从而引起光学系统的变化 温度的变化引起光学件的面形变化 温度的变化引起光轴的失调 解决方案: 光学系统的误差分析 温控设计 材料选用 自动调整 被动补偿 ., * 抗热设计(热变形) ., * 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件 精选 课件

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