姚劲松
- 作品数：11 被引量：108H指数：6
- 供职机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划国际科技合作与交流专项项目应用光学国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术机械工程理学自动化与计算机技术更多>>
- Cartwheel型双轴柔性铰链设计被引量：14
- 2013年
- 针对精密光学仪器对光学元件柔性支撑的需求,提出了由带圆角的短直梁复合组成的Cartwheel型双轴柔性铰链,并利用无量纲设计图研究了设计方法。首先,基于对Cartwheel双轴柔性铰链的参数化有限元分析进行多项式拟合,建立了其刚度、应力等力学指标的无量纲设计图。针对光学仪器的工程需要,利用该无量纲设计图进行了实例设计,并利用有限元分析对其进行了实验验证。搭建了光学测试平台,对设计实例的转动刚度进行了测量。结果显示:有限元分析结果、实验测量数据与设计结果符合得较好,最大相对误差为10.1%。使用无量纲设计图方法作为设计工具,设计者可根据对带圆角短直梁复合组成的Cartwheel型双轴柔性铰链的刚度、转角行程、最大应力与结构重量等要求,确定其几何尺寸,从而方便、快速、准确地满足设计要求。
- 李宗轩张雷姚劲松解鹏金光孔林
- 关键词：有限元分析转动刚度
- 激光加工技术在空间光机结构制造中的应用被引量：1
- 2011年
- 光机结构是空间遥感器的重要组成部分,其结构特性直接决定了遥感器的成败。大型遥感器光学系统要求光机结构加工精度高、刚度高、稳定性高,随着光机结构尺寸增大,其制造难度也越来越大。本文以某遥感器结构件为研究对象,分析了光学系统对大型光机结构的要求,阐述了现有加工手段的应用情况,讨论了目前光机结构制造过程中存在的周期长、工艺过程复杂、可重复性差、加工成本高等缺点。目前,激光加工技术已经日益成熟,本文从激光快速成型、激光切割、激光焊接、激光修复、激光表面处理等5个方面探讨了激光加工技术在空间遥感器光机结构加工领域应用的可行性。通过分析可知,使用激光加工技术将大大提高光机结构的生产效率,缩短产品研发周期,并有利于保证产品质量和可靠性,同时对改进遥感器光机结构制造工艺和扩大激光加工技术的应用领域具有重要意义。
- 张雷姚劲松邢利娜贾继强金光
- 关键词：激光加工技术可行性
- 精密光学胶结件的快速脱胶被引量：3
- 2015年
- 研究了采用GHJ-01光学环氧胶胶结光学件的脱胶工艺,提出了适合精密光学胶结件快速脱胶的方法。归纳总结了光机胶结时,黏接胶层的厚度计算公式,以便确定适宜的光机胶结间隙;梳理了胶结固化的操作流程及固化原则,指出实施该方法的技术难点在于依据不同的胶结剂和胶结结构选择合理的热剥离温度及升温速度。利用某高精度胶结镜进行了脱胶试验研究。通过选择合适的热剥离加热工艺实现了该光学件的快速、微应力脱胶。相关试验表明,经过胶结后的熔石英镜面产生了严重变形,变化量约为原始面形值的6倍(原始面形值0.02λ,变形后面形值0.14λ),经脱胶修研后其面形精度达到0.018λ,满足设计要求,脱胶时间为105h。该方法可满足光学件脱胶时对完整性和微应力的要求,避免了成本的浪费和光学件的弃用,其脱胶处理方式也适用于其它同类型光学元器件的研制。
- 闫勇姚劲松张雷王栋
- 关键词：胶层厚度快速脱胶
- 高能X射线组合透镜聚焦性能的实验结果被引量：2
- 2006年
- 高能X射线组合透镜是一种基于折射效应的新型X射线光学元件。报道了这种新型X射线光学元件聚焦性能的最新实验结果。设计的高能X射线组合透镜为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,包括40个相同的、顺序排布的平凹折射单元,折射单元的球面半径为200μm,组合透镜的几何口径约为500μm,长度约为8 mm,焦距约为1.3 m。简要描述了PMMA材料X射线组合透镜的制作技术和制作过程。并给出了X射线组合透镜聚焦性能测试实验系统和实验条件。最后给出8 keV单色X射线辐射下,PMMA材料X射线组合透镜的聚焦性能的测试结果,对实际测试结果进行了分析和讨论,得出结论,焦距等参量与理论计算结果基本吻合。
- 乐孜纯梁静秋董文王维彪朱佩平黄万霞袁清习王越彭良强全必胜姚劲松
- 关键词：X射线光学
- 同轴空间相机碳纤维复合材料桁架结构的研制被引量：21
- 2012年
- 从某空间相机的任务需求出发,提出了采用基于碳纤维复合材料的高精密桁架作为主次镜间的支撑结构,完成了相关设计和工程分析,并在加工制造过程中,对相关工艺流程进行了探索。确定了相关结构的制造工艺流程,实现了该结构的高精密加工。最后,深入开展了相关振动、力学和温度稳定性试验,搭建了基于光学测量方法的自动测试平台,排除了人为因素的影响,实现了快速多次自动测量,从而提高了测试精度。分析和试验结果表明:所研制的大型碳纤维桁架质量仅为13kg,基频达到119Hz,在重力、10℃温升和4℃温差条件下的变形均小于4″,各组件Φ864mm安装接口的平面度优于8μm,同时实现了高度轻量化和高稳定性。该桁架已成功应用于某空间相机中,提出的设计、试验方案和工艺流程可以作为其它同型空间相机结构设计的技术参考。
- 张雷姚劲松贾学志安源金光
- 关键词：空间相机碳纤维复合材料桁架环境试验
- 新型SiC光学材料的制备及应用被引量：9
- 2011年
- 随着空间成像技术的发展,当今各科技大国均加大了对新型光学材料的制备及应用的研究工作。近年来新近兴起的新型SiC材料因其良好的热稳定性、高比刚度、低密度、易于轻量化等优点,而成为未来空间相机主光学成像元件的首选材料。本文结合当前国内外SiC材料研究进展,介绍了新型SiC光学材料常用的几种制备技术及相关应用,对其制备方法和加工工艺进行了系统的阐述和总结,重点介绍了SiC材料与常规玻璃材料加工的不同之处,并对比了国内外的加工情况及我国目前SiC材料加工现状。从当前新型SiC加工情况看,SiC加工采用的数控光学加工技术CCOS大大提高了SiC材料的加工效率和加工精度,具有广阔的应用前景。
- 闫勇金光张雷王栋姚劲松
- 应用条纹投影法测量薄膜反射镜的成形被引量：4
- 2011年
- 针对国内外现有薄膜反射镜面形检测方法存在动态测量不便,测量面形单一等问题,提出了基于正弦条纹投影的反射镜面形测量方法。基于此方法搭建了测量平台,分析推导显示,该方法的测量不确定度<0.385μm,该平台的测量不确定度<4.25μm。在此平台上对标准球面镜进行了测量,验证了此平台的适用性。最后,对优化控制下的Ф300mm静电拉伸薄膜反射镜的面形进行了多次测量,结果表明,中心矢高测量值与理论值基本一致,优化后最佳镜面面形RMS值为5μm,PV值为39μm,相对于优化前RMS值减少了34.17%,PV值减少了26.4%,显示所搭建的基于正弦条纹投影方法的测量平台满足了现阶段薄膜反射镜面形测量的需要;而提出的面形控制算法可控制薄膜反射镜得到所需面形,并有效地提高面形精度。
- 张鹏张元金光钟兴张雷姚劲松
- 关键词：薄膜反射镜面形测量优化控制
- 光学小卫星振动夹具设计及动特性分析被引量：8
- 2014年
- 夹具是卫星振动试验的传力部件,夹具性能的好坏直接影响到振动试验的真实性和可靠性。总结了卫星振动夹具设计的一般方法和思路,针对某光学小卫星振动夹具进行了设计工作,利用有限元软件MSC.NASTRAN对振动夹具动特性进行了分析,对其刚度、质量、固有频率及动特性响应间的关系进行了研究,完成了某光学小卫星振动夹具的设计工作,从其动特性响应分析结果看,带振动夹具后整星动特性响应平均偏差约为6%,最大响应偏差约为11%,振动夹具对整星动特性影响在合理范围内,目前该振动夹具已成功应用于某光学小卫星按GJB1032-90所规定的地面力学环境试验中,并取得了预期的效果,该方法可应用于其他卫星振动夹具的设计中。
- 闫勇姚劲松
- 关键词：动特性
- 轻型空间相机支撑桁架的精确控温被引量：14
- 2014年
- 由于长焦距相机中支撑桁架的温度变化会降低光学系统成像质量,本文研究了空间相机支撑桁架的热控设计。根据某高分辨相机的结构参数、光学系统对支撑桁架温度的要求及卫星的轨道参数分析了桁架杆的吸收外热流并确定了加热功率;讨论了桁架热平衡公式,并确认桁架杆的轴向温差主要与桁架杆加热片功率和加热片粘贴位置有关。在对桁架杆简化数学模型理论分析的基础上,得到了杆的温差方程,进而提出两种满足支撑桁架精确控温的热设计方法:增大加热片面积和增加杆的等效导热率。实验证明了新型导热材料PGS(Pyrolytic Graphite Sheet)可以很好地满足支撑桁架等效导热率及轻型化的要求,使用0.076mm厚的PGS时,可以将支撑桁架的轴向温差由7.9℃减小为0.83℃,且每根桁架杆质量只增加12g。最后,通过热分析模型进行仿真实验,证明了理论分析的正确性,通过对桁架杆温差测量试验和热真空试验,验证了仿真分析结果和PGS的空间适应性。得到的结果证明了本文提出的空间桁架的精确控温方法是适用且有效的。
- 孔林王栋姚劲松金光李宗轩
- 关键词：空间相机PGS热控制
- 光纤图像分割器的透过率分析与测试被引量：4
- 2008年
- 以1×2(输入端为一列2 000根光纤,输出端为两列1 000根光纤)光纤图像分割器为例,分析了器件在传输图像过程中产生的四种损耗(吸收损耗、全反射损耗、散射损耗、端面菲涅耳损耗),并在理论上计算出以波长λ=632.8 nm的H e-N e激光做光源时器件的整体透过率为54.56%,与实验所测值51.46%基本吻合,从而证明了自行设计测试装置的可行性。最后给出了提高光纤图像分割器透过率需遵循的基本原则。
- 郭鹏梁静秋朱艳青侯凤杰姚劲松梁中翥王淑荣
- 关键词：透过率损耗
