红外与激光工程, 2020, 49 (4): 0414003, 网络出版: 2020-05-27 复制并引用该论文  本文已被引 1 次  被引通知

图 & 表

图 1. 激光通信端机示意图

Fig. 1. Schematic diagram of laser communication terminal device

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图 2. 反射镜组件结构示意图

Fig. 2. Scheme of mirror subassembly

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图 3. 两种柔性支撑结构示意图

Fig. 3. Diagrams of two kinds of flexible support structure

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图 4. 柔性支撑结构主要参数示意图

Fig. 4. Main parameters of flexible support structure

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图 5. 圆心角θ与面形RMS值及组件动态刚度之间的关系

Fig. 5. Relationship between the center angle of grooved circle θ， RMS of surface shape and dynamic stiffness of assembly

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图 6. 柔性支撑结构示意图

Fig. 6. Schematic diagram of flexible support structure

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图 7. 反射镜组件有限元模型

Fig. 7. Finite element model of mirror subassembly

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图 8. 模态分析云图

Fig. 8. Modal analysis nephogram

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图 9. 反射镜组件实物图与整机装配图

Fig. 9. Mirror subassembly object and assembly drawing of the whole machine

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图 10. 反射镜组件面形检测系统

Fig. 10. System for mirror subassembly surface shape testing

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图 11. 不同温度下反射镜组件面形检测结果

Fig. 11. Results of mirror subassembly surface shape testing at different temperatures

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图 12. 反射镜组件正弦扫频试验现场

Fig. 12. Sweep sine response test site of mirror subassembly

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图 13. Z向正弦扫频试验曲线

Fig. 13. Sweep sine response curve under Z vibration

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表 1反射镜组件材料性能

Table1. Material properties of reflector components

Part Material ρ/g·cm−3 E/GPa μ α/℃ Mirror Zerodur 2.53 90.6 0.23 0.05×10−6 Support 4J32 8.02 145 0.26 0.3×10−6 Plate TC4 4.44 109 0.29 8.9×10−6

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表 2柔性支撑结构参数因素水平表

Table2. Level table of parameter factors for flexible support structures

Level Factors △R/mm θ/（°） B/mm R2/mm r/mm 1 2.5 15 1 27 0.25 2 3 30 1.5 27.5 0.5 3 3.5 45 2 28 0.75 4 4 60 2.5 28.5 1

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表 3正交试验方案

Table3. Orthogonal test scheme

No. △R θ B R2 r P 1 2.5 15 1 27 0.25 15.38 2 2.5 30 1.5 27.5 0.5 16.13 3 2.5 45 2 28 0.7.5 20.04 4 2.5 60 2.5 28.5 1 27.26 5 3 15 1.5 28 1 14.71 6 3 30 1 28.5 0.75 9.54 7 3 45 2.5 27 0.5 18.88 8 3 60 2 27.5 0.25 20.17 9 3.5 15 2 28.5 0.5 9.34 10 3.5 30 2.5 28 0.25 12.79 11 3.5 45 1 27.5 1 8.08 12 3.5 60 1.5 27 0.75 12.66 13 4 15 2.5 27.5 0.75 22.35 14 4 30 2 27 1 10.73 15 4 45 1.5 28.5 0.25 13.28 16 4 60 1 28 0.5 19.54

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表 4因素极差分析

Table4. Range analysis of factors

Number A B C D E Factors △R θ B R2 r N1 19.7 15.45 13.14 14.41 15.4 N2 15.83 12.29 14.19 16.68 15.97 N2 10.72 15.07 15.07 16.77 16.15 N4 16.48 19.41 19.82 14.86 15.19 R 8.98 7.12 6.68 2.36 0.96

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表 5反射镜组件模态分析结果

Table5. Results of modal analysis of mirror subassembly

Order Fz/Hz Mode of vibration 1 352.61 Around X axis direction 2 486.29 Around Y axis direction 3 488.98 Around Y axis direction

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表 610 ℃温升（降）和1 g自重作用下反射镜面形精度分析结果(单位：nm)

Table6. Analysis results of mirror surface error under 10 ℃ uniform temperature rise(reduction) and 1 g gravity(Unit: nm)

Load case direction Temperature rise Temperature reduction PV RMS PV RMS X λ/10.84 λ/58.27 λ/10.69 λ/57.84 Y λ/10.76 λ/58.11 λ/10.84 λ/57.79 Z λ/10.14 λ/54.97 λ/11.4 λ/60.61

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表 7反射镜组件面形检测结果(单位: nm)

Table7. Results of mirror subassembly surface shape testing(Unit: nm)

Temperature/℃ PV RMS 10 λ/6.62 λ/43 20 λ/6.94 λ/52 30 λ/6.9 λ/50

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李小明, 王桂冰, 张立中, 王天宇, 张天硕. 单反式光端机反射镜柔性支撑参数化设计与试验[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(4): 0414003. Xiaoming Li, Guibing Wang, Lizhong Zhang, Tianyu Wang, Tianshuo Zhang. Parametric design and test of flexible support for mirror of single trans optical terminal[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(4): 0414003.