航空相机反射镜支撑结构优化设计及环境适应性分析

作者： 张美君   来源： 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 年份： 2022 文献类型 ： 学位论文 关键词： 光学传递函数   反射镜   参数优化   热适应性   拓扑优化   面形精度  

描述： 航空相机反射镜支撑结构优化设计及环境适应性分析

航空光电平台两轴快速反射镜结构设计

作者： 谭淞年   王福超   许永森   王烨菲   李全超   来源： 光学精密工程 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 快速反射镜   双轴柔性支撑   模态分析   面形精度  

描述： 为了满足航空光电平台对可见/红外双波段两轴快速反射镜面形精度和动态性能的高要求,针对性地设计了轻量化平面反射镜和柔性结构。对快速反射镜结构的设计方法进行了归纳,明确了快速反射镜结构的设计要素,分析

一种长焦距航空相机振动隔离技术研究

作者： 杜言鲁   来源： 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 年份： 2017 文献类型 ： 学位论文 关键词： 减振系统   光学传递函数   振动   航空相机   图像退化仿真  

描述： 20世纪以来,航空成像与测量技术得到了快速发展,已广泛应用于资源普查、地形测绘、军事侦察等诸多领域。为获取地面景物的高分辨率图像和地理位置信息,航空相机光学系统的焦距越来越长,此时振动已成为影响航空相机成像质量与测量精度的重要因素。本文结合某型长焦距斜视航空相机,分析了振动对相机成像质量与测量性能的影响,为提升相机动态成像性能,对振动隔离技术进行研究,主要包括以下几个方面的内容:根据长焦距斜视航空相机的工作原理,建立了摆扫成像过程中物点与像点间的映射关系,推导出斜视成像下振动像移模型,对线振动、角振动引起的振动像移进行分析,指出角振动(尤其是横滚轴方向的角振动)是影响相机成像质量的主要因素。为客观地评价振动对相机成像质量的影响,建立了振动像移与系统光学传递函数间的量化关系。着重分析了正弦振动、随机振动下的动态调制传递函数,对振动引起的图像模糊程度进行评价;针对正弦振动,提出一种基于第一类贝塞尔函数的动态调制传递函数计算方法;针对随机振动,提出基于谱密度函数复现时域随机信号的动态调制传递函数数值计算方法。采用曝光时间内像移函数的一阶统计矩,对图像几何变形进行评价;分析了同等振动幅值下图像几何变形随振动频率的变化情况,指出高频振动主要导致图像模糊,低频振动引起图像几何变形。为直观地反映摆扫方向和垂直于摆扫方向上的振动像移引起的图像退化情况,根据TDICCD工作原理,建立图像退化仿真模型;指出摆扫方向上的振动引起图像拉伸或压缩,垂直于摆扫方向上的振动导致图像拖影、扭曲。依据机载惯导系统测量出的载机位置、姿态信息以及相机俯角、位角信息,根据齐次坐标变换理论和地球椭球计算理论,提出一种直接对地目标定位算法;着重分析了相机与载机间减振器角振动误差对目标定位精度的影响,指出横滚轴方向角振动误差对目标定位精度影响严重,给出了提高目标定位精度的措施。结合振动环境下长焦距航空相机成像性能分析需求,为量化分析载机随机振动、振动隔离系统、振动传递效率以及残余振动对相机成像质量的综合影响,建立了一种基于功率谱的振动隔离与成像性能分析模型,并采用MATLAB软件编写了仿真分析界面,对长焦距航空相机振动隔离与成像性能进行了仿真分析。为提升振动隔离性能,对相机减振系统进行了分析、设计与试验。通过建立相机减振系统的振动分析模型,得出无振动耦合时减振系统刚度、阻尼以及安装间距间应满足的量化关系,为减振系统设计提供理论指导。为实现减振系统具有较低的固有频率(6Hz),选用金属螺旋弹簧作为弹性支撑元件;选用可调式旋转液体阻尼器,提供附加阻尼并实现减振系统阻尼可调,对减振系统中旋转液体阻尼器的布置以及阻尼值选取给出了设计方法。采用多体系动力学分析软件分析了减振系统的频率特性和振动耦合特性。通过正弦扫频试验,对减振系统的固有频率和传递率曲线进行测试,与仿真分析结果一致。通过随机振动试验,测试随机振动下减振系统的动态响应,测得减振系统隔振效率达到92.2%;采用自准直仪对角振动信号进行测量,分析了在不同阻尼系数下减振系统的振动耦合程度,通过调节各旋转液体阻尼器的阻尼值,可在一定程度上减小耦合出的角振动幅值。最后通过成像试验,验证了该减振系统可满足长焦距航空相机隔振性能要求。本论文中建立的基于功率谱的振动隔离与成像性能分析模型,可用于预估振动环境下相机的成像质量,对振动隔离系统设计具有一定的指导意义。通过对相机减振系统进行分析、设计与试验,提升振动隔离性能,使得在复杂振动环境下航空相机高分辨率成像。

航空遥感器平面反射镜系统装调方法

作者： 张健   王健飞   方新   宋来运   刘少明   王雪   来源： 中国光学 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 角度偏差   反射镜   航空遥感器   装调   标定  

描述： 利用平面反射镜进行光路折转以减小航空遥感器体积及质量是一种常用设计手段，而平面反射镜的引入对航空遥感器的装调工作提出了更高的要求。为此本文提出了一种用于航空遥感器平面反射镜系统的装调方法。利用坐标

航空发动机故障诊断算法性能分析及参数优化

作者： 王磊   郭迎清   孙浩   来源： 航空计算技术 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 参数优化   Kappa系数   故障诊断测试平台  

描述： 基于航空发动机故障诊断测试平台,通过蒙特卡洛仿真得到涡扇发动机部件、传感器及执行机构典型故障数据,经过参数换算、趋势监测、异常检测等过程进行故障诊断,采用加权最小二乘法实现故障隔离。利用故障诊断测试平台中的评估指标准则对诊断算法性能做出定量评估,采用遗传算法对虚警率、漏报率和Kappa系数等关键参数进行优化。

大径筒形件液压成形工艺参数分析及优化

作者： 田端阳   束学道   朱颖   李子轩   来源： 2017年第七届全国地方机械工程学会学术年会暨海峡两岸机械科技学术论坛 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 液压拉深   壁厚均匀性   参数优化   大径筒形件  

描述： 大径薄壁筒形件作为航空发动机机匣的核心零件,具有较高的成形精度和成形质量,其成形通常采用液压拉深。针对大径筒形件液压成形时壁厚难以控制的问题,本文通过有限元仿真和均匀试验设计方法,探究了多水平工艺参数对大径筒形件壁厚均匀性的影响,结果表明:压边力、液压力对壁厚均匀性的影响为一般显著。在此基础上,通过MATLAB软件对从均匀试验设计中获得的数据进行了回归分析,得出了优化的工艺参数,改善了筒形件的壁厚均匀性。

飞机蒙皮锤铆参数优化方法研究

作者： 鲁墨武   殷思羽   姜春英   康玉祥   来源： 机械工程与自动化 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 锤铆   飞机蒙皮   参数优化   PSO算法  

描述： 针对飞机蒙皮和筋板锤铆过程,采用有限元法建立其运动学模型,以气压(锤铆力)、单钉铆接时间(单钉冲锤次数)及铆钉头内端面到蒙皮间距离为输入量,以镦头尺寸和蒙皮与筋板间间隙为输出量,对不同参数下飞机蒙皮锤铆过程进行仿真分析,得到60组样本数据。为了得到最优的铆接工艺参数,设计了基于BP神经网络的适应度函数,采用PSO算法对铆接工艺参数进行优化。仿真及实验结果表明:所优化的工艺参数能实现较好的铆接质量。

基于Box-Behnken设计的航空铝合金侧铣加工参数优化

作者： 闫志慧   来源： 机械工程师 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 参数优化   铝合金7075   切削力  

描述： 采用Box-Behnken设计研究了侧铣航空铝合金Al7075切削速度、进给量、径向切深和它们之间的交互作用对切削力的影响,建立了切削力的预测模型,以最小切削力为目标优化了加工参数。结果表明:切削力预测模型显著性高;推荐的主轴转速的范围8000～12000 r/min,进给量0.05 mm/z,轴向切深5～6 mm。

基于RSM的航空叶片切削参数优化

作者： 赵庆军   李海峡   张敬志   欧佳林   陈虹松   董定乾   来源： 工具技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空叶片   曲面响应法   参数优化   切削仿真  

描述： 针对航空叶片铣削加工中切削力的预测和控制问题,建立切削力模型,通过正交试验法确定了若干组切削参数方案并完成CAE仿真试验。运用方差分析检验了该预测模型的拟合度和可靠性,研究了切削参数对切削力的影响规律。基于响应曲面法(简称RSM)优化切削参数,获得最佳参数为进给量0.06mm/r,刀具转速2857r/min,铣削深度0.11mm,此时得到的最小切削力为F_x=25.75N,F_y=21.95。试验结果表明,基于RSM的切削力预测模型准确有效。

基于RSM的航空叶片切削参数优化

作者： 赵庆军   李海峡   张敬志   欧佳林   陈虹松   董定乾   来源： 工具技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空叶片   曲面响应法   参数优化   切削仿真  

描述： 针对航空叶片铣削加工中切削力的预测和控制问题,建立切削力模型,通过正交试验法确定了若干组切削参数方案并完成CAE仿真试验。运用方差分析检验了该预测模型的拟合度和可靠性,研究了切削参数对切削力的影响规律。基于响应曲面法(简称RSM)优化切削参数,获得最佳参数为进给量0.06mm/r,刀具转速2857r/min,铣削深度0.11mm,此时得到的最小切削力为F_x=25.75N,F_y=21.95。试验结果表明,基于RSM的切削力预测模型准确有效。