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论仿真技术数值仿真技术在光电系统结构优化设计中运用

收藏本文 2024-01-31 点赞:25748 浏览:112030 作者:网友投稿原创标记本站原创

【摘 要】光电系统主要由光电跟踪头和显控设备组成,光电跟踪头内配备有电视、红外、激光等传感器,传感器支架结构的刚度、强度影响着系统对目标的探测跟踪精度。本文采用有限元仿真技术对传感器支架进行刚度、强度分析,针对分析结果提出一种结构优化设计方案,提出光轴偏角的概念,并对比优化前后的传感器光轴偏角,证明了优化后的传感器支架结构在各方面均优于原模型。
【关键词】光电系统;支架结构;优化设计;光轴偏角
引言
光电系统一般由两大部分组成,一是装有红外、电视、激光等光电传感器的光电跟踪头,二是显控设备。如果红外、电视、激光传感器三者的光轴平行度较差,就会导致目标定位不准确、方位角和俯仰角解算误差大、丢失目标等后果,传感器支架结构的刚度、强度影响着系统对目标的探测跟踪精度。数值模拟仿真方法可以清晰地反映结构可能存在的强度或刚度问题,以辅助设计人员对结构进行优化改进。
本文构建了某光电跟踪仪传感器支架的几何模型,采用有限元仿真技术对该模型进行静态刚度、强度分析,依据分析结果提出一种结构优化设计方案,并对比优化前后的传感器光轴偏角,证明了优化后的传感器支架结构在各方面均优于原模型。
1传感器支架静态分析
4结果分析
在不改变传感器支架的装调方式、不超出支架的设计指标的前提下,本文提出的优化方案提高了支架的结构性能,下面从支架的刚度、强度、质量以及传感器光轴的偏角四个方面,将优化方案与支架原模型进行对比分析。
结论
(1)有限元仿真技术反映出传感器支架结构刚度、强度满足光电系统设计要求,同时为优化设计提供依据。
(2)优化方案在原有模型的基础上,在刚度、强度、质量方面均有一定程度的改进,在支架 性能和制造成本方面均有所提高。
(3)由传感器光轴偏角分析可以看出,支架在承载达到平衡状态,三个传感器均会产生一定的与y轴的偏角,三者相差较大就会影响指向器的系统精度,本文优化方案能够较好地减少这种偏角给指向器

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工作性能带来的影响。
参考文献:
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