为了准确分析空间CO2光谱仪指向机构的力学特性,本文根据轴承结构参数,建立了轴承有限元接触分析模型.计算了不同载荷下轴心的位移量,用多项式对计算结果进行拟合得到轴承非线性刚度曲线.在指向机构有限元力学模型中,利用相应刚度的弹簧单元替代轴承结构,经过有限元频率响应分析后获得指向机构的动态特性.仿真实验显示:在重力工况下指向镜的面形在光轴和子午方向分别为19.23 nm和19.27 nm,满足优于λ/30(均方根值RMS,λ=632.8 nm)的设计要求,3个方向基频均大于100 Hz.振动试验显示,3个方向基频均优于100 Hz,振动试验后反射镜镜面面形精度为λ/35.分析结果与仿真结果相符,表明利用非线性接触分析方法可以较为准确地求解轴承刚度,同时空间光谱仪指向机构静/动力学性能满足设计要求.
空间光谱仪 指向机构 轴承刚度 非线性接触分析