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双色红外光学系统结构设计与分析

作　者: 张玉石
导　师: 付跃刚; 韩旭
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 双色红外光机系统 有限元分析 光机热集成 热弹性分析
分类号: TN216
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 5次
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内容摘要


双色红外光学系统在不同环境中工作时,系统对环境温度的变化比较敏感,温度变化会降低光机系统的成像质量,影响系统的性能。因此不但需要设计一个性能可靠的光机结构,还要对光机系统进行强度和热光学分析。本文通过对双色红外光学系统的分析,对系统的光机结构进行了完整的设计,并对光机系统进行了强度分析和热光学分析。通过结构的设计结果可以知道,机械结构便于装调,便于拆卸,选材合理,可以满足光学系统设计要求。在光机系统强度分析中,系统部件的最小固有频率为5097.9HZ远远大于50HZ,系统不会引起共振现象；同时双色红外光机系统机械部件所受到的热应力小于材料本身的屈服强度,因此不会发生永久性形变。在热光学分析中,采用热集成分析方法分析了双色红外光机系统在整体温度场和轴向温度场下的热变形,为使光机系统能够正常工作,提出了系统的热控制指标和参考建议。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章 绪论  7-15
  1.1 课题研究背景及意义  7
  1.2 双色红外光学系统国内外研究现状  7-11
  1.3 光机热集成分析  11-13
  1.4 本文主要研究内容  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第二章 双波段红外光学系统热光学理论基础  15-26
  2.1 红外光学系统热特性  15-18
  2.2 热光学理论  18-22
  2.3 光机接口ZERNIKE函数拟合理论  22-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 双色红外光学系统的光机结构设计  26-37
  3.1 光学系统设计  26-29
  3.2 光机系统结构设计  29-33
  3.3 光机粘接剂  33-35
  3.4 材料的选择  35-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章 双色红外光机系统强度分析  37-44
  4.1 光机系统有限元前处理  37-40
  4.2 双色红外光机系统模态分析  40-41
  4.3 温度变化对光机系统机械结构强度影响的分析  41-43
  4.4 本章小结  43-44
第五章 温度对双色红外光机系统性能影响研究  44-49
  5.1 双色红外光机系统在整体温度场影响下的分析  44-46
  5.2 双色红外光机系统在轴向温度场影响下的热光学分析  46-47
  5.3 本章小结  47-49
第六章 结论与展望  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-53

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 红外技术及仪器 > 红外系统装置
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