金属橡胶减振器在同轴两反空间相机中的应用

宋文轩; 李宗轩; 谢晓光; 吴昊; 张德福

doi:10.37188/OPE.20212903.0524

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金属橡胶减振器在同轴两反空间相机中的应用

更新时间：2021-04-09

- 金属橡胶减振器在同轴两反空间相机中的应用
- Application of metal rubber vibration absorber in coaxial dual-reflection space camera
- 光学精密工程 2021年29卷第3期页码：524-535
- 作者机构：
  
  1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春 130033
  2.中国科学院大学，北京 100049
  3.中国科学院国防科技创新天基动态快速光学成像技术重点实验室，吉林长春 130033
- 作者简介：
  
  [ "宋文轩（1989-），男，黑龙江黑河人，硕士研究生，2012年于东北林业大学获得学士学位，主要从事微纳光学遥感器光机结构集成优化设计的研究。E-mail：songwenxuanaa@163.com" ]
- 基金信息：
  
  国家科技重大专项(2016YFB0501202);吉林省科技发展计划资助项目(20180414066GH)
- DOI：10.37188/OPE.20212903.0524
  中图分类号： V445.8
- 收稿日期：2020-08-29，
  
  修回日期：2020-09-21，
  
  纸质出版日期：2021-03-15
- 稿件说明：
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宋文轩,李宗轩,谢晓光等.金属橡胶减振器在同轴两反空间相机中的应用[J].光学精密工程,2021,29(03):524-535.

SONG Wen-xuan,LI Zong-xuan,XIE Xiao-guang,et al.Application of metal rubber vibration absorber in coaxial dual-reflection space camera[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(03):524-535.
宋文轩,李宗轩,谢晓光等.金属橡胶减振器在同轴两反空间相机中的应用[J].光学精密工程,2021,29(03):524-535. DOI： 10.37188/OPE.20212903.0524.

SONG Wen-xuan,LI Zong-xuan,XIE Xiao-guang,et al.Application of metal rubber vibration absorber in coaxial dual-reflection space camera[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(03):524-535. DOI： 10.37188/OPE.20212903.0524.

摘要

为了减少振动对同轴两反空间相机的影响，研究了金属橡胶减振结构及同轴两反空间相机的随机振动响应。分析金属橡胶结构的力学模型，研制出串联金属橡胶减振结构，建立空间相机的有限元模型并进行模态分析和随机振动响应分析；最后，通过正弦扫频试验和随机振动试验验证有限元分析的准确性。试验结果表明，装配有金属橡胶减振器的同轴两反空间相机

，

与

三个方向的一阶固有频率均大于100 Hz，远离卫星的固有频率，不会与卫星发生共振，地面正弦扫频试验也不会发生共振。随机振动试验中同轴两反空间相机在

，

与

三个方向上的输入激励响应为4.98

rms

，而次镜在

，

与

三个方向上的振动响应分别为3.381

rms

，2.884

rms

和1.969

rms

，振动试验后系统没有出现明显像差。金属橡胶减振器对空间相机有显著的减振效果，可为同类型空间相机减振结构的设计提供参考。

Abstract

This paper presents a damped metal-rubber vibration absorber modeled on the response of a coaxial dual-reflection space camera to random vibration. First， we analyze the metal-rubber structure and develop a corresponding metal-rubber damper. We then use finite element analysis （FEA） to develop a model of the space camera and perform a modal analysis and random vibration response analysis of the model. Finally， we verify the accuracy of the FEA via a sinusoidal-sweep vibration test and a random-vibration test. The test results demonstrate that， in the

，

， and

directions， the first-order natural frequency of a coaxial dual-reflection space camera equipped with the metal-rubber damper exceeds 100 Hz； this frequency is beyond the natural frequency of the satellite. Hence， the camera will resonate with neither the satellite nor the ground sinusoidal sweep vibration. The response of the coaxial dual reflection space camera to excitation in the

，

， and

directions is 4.98

rms

in the random vibration test； the vibration responses of a secondary mirror in the

，

and

directions are 3.381g

rms

， 2.884

rms

， and 1.969

rms

， respectively. After the vibration test， no evident aberration can be observed in the system. The damped metal-rubber vibration absorber has a significant damping effect on the space camera and has a patent.

关键词

Keywords

references

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