[發明專利]一種鈦合金精密光學支撐結構穩定性驗證方法

有效

• 申請號: 201810086335.8
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108204885B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 楊大偉;胡永力;武永見;王妍;王偉之;劉涌;孫欣;張麗
• 申請（專利權）人: 北京空間機電研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 11009 中國航天科技專利中心
• 代理人: 張曉飛

本發明一種鈦合金精密光學支撐結構穩定性驗證方法，步驟為：對光學支撐結構進行光學測量和三坐標測量，獲得力學振動試驗前鈦合金精密光學支撐結構的位置數據；進行力學振動試驗后；再次對光學支撐結構進行光學測量和三坐標測量，獲得位置數據；對比振動前后數據結果，判定精密光學支撐結構的穩定性是否滿足相機成像質量要求，當光學測量和三坐標測量數據結果均滿足相機成像質量要求，認為穩定性滿足要求。本發該適用于空間光學遙感器具有大尺寸、變截面、高穩定性、高剛度等要求的精密光學支撐結構的穩定性試驗驗證。

技術領域

本發明屬于空間光學遙感器技術領域，涉及一種大尺寸、變截面、三翼梁切向薄壁結構的精密光學精密光學支撐結構。

背景技術

隨著分辨率要求的提高，空間光學遙感器向大口徑、長焦距的方向發展，其光學系統對次鏡支撐結構提出短周期、一體成型、高穩定性、低遮攔、輕量化及快速響應等研制需求，但在制造方式上，受材料與制造工藝的限制，難以滿足空間光學遙感器性能逐漸提高和快速響應研制的需求。

激光增材制造是以金屬粉末為原料，通過激光熔化/快速凝固逐層沉積“生長制造”，由零件CAD模型一步完成全致密、高性能整體合金零件的“近凈成形”技術。能滿足次鏡支撐結構的快速制造，且能實現大尺寸、復雜薄壁結構，力學性能優越。

精密光學支撐結構的穩定性對相機成像質量影響巨大，采用科學的驗證方法驗證精密光學支撐結構的穩定性，極其重要。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種鈦合金精密光學支撐結構穩定性驗證方法，解決了大尺寸、變截面、三翼梁切向薄壁結構穩定性驗證的方法難題。

本發明的技術方案是：一種鈦合金精密光學支撐結構穩定性驗證方法，步驟如下：

1)對光學支撐結構進行光學測量和三坐標測量，獲得力學振動試驗前鈦合金精密光學支撐結構的位置數據；

2)進行力學振動試驗；

3)再次對光學支撐結構進行光學測量和三坐標測量，獲得力學振動試驗后鈦合金精密光學支撐結構的位置數據；

4)對比振動前后光學測量和三坐標測量數據結果，判定精密光學支撐結構的穩定性是否滿足相機成像質量要求，當光學測量和三坐標測量數據結果均滿足相機成像質量要求，認為穩定性滿足要求。

所述光學測量包括立方鏡測量和平面鏡測量。

所述立方鏡測量具體方式為：

精密光學支撐結構裝配在前鏡筒上，前鏡筒裝配在主框架上，定義前鏡筒徑向為Z向，垂直地面方向為X向，Y向由右手螺旋定則確定；

在相機主框架頂端X向粘貼0號立方鏡，在相機前鏡筒后端面粘貼1號立方鏡和2號立方鏡，前鏡筒前端面粘貼3號立方鏡、4號立方鏡，精密光學支撐結構上Z向粘貼5號立方鏡，共六枚立方鏡；利用相機主框架上的0號立方鏡判定前鏡筒后端面1號和2號的兩枚立方鏡的位置變動情況，再以前鏡筒后端面1號和2號兩枚立方鏡作為測量的基準，監測3號立方鏡、4號立方鏡、5號立方鏡這3個立方鏡在振動試驗前后與基準的二維夾角的數據變化情況。

所述平面鏡測量具體方式為：

精密光學支撐結構裝配在前鏡筒上，前鏡筒裝配在主框架上，定義前鏡筒徑向為Z向，垂直地面方向為X向，Y向由右手螺旋定則確定；

在主框架上Z向位置和精密光學支撐結構Z向位置各配置一片平面鏡。以主框架上Z向位置的平面鏡作為測量基準，測量精密光學支撐結構Z向平面鏡與基準平面鏡的夾角變化量。

所述1號立方鏡和2號立方鏡按90°方位布置，3號立方鏡和4號立方鏡按90°方位布置。

采用干涉法對測量精密光學支撐結構Z向平面鏡與基準平面鏡的夾角變化量進行測試。