新型大尺寸电磁驱动MEMS光学扫描镜的研制

设计并制作了一种结构新颖的镜面尺寸为6mm×4mm的电磁驱动MEMS光学扫描镜.这种背面为微型铜驱动线圈的MEMS硅基扭转镜面沉浸在由包含永磁体的磁回路产生的磁场中,当电流信号通过驱动线圈时,MEMS光学扫描镜绕着扭转梁发生了大角度的扫描运动.采用MEMS体硅加工工艺和电镀技术制作的器件显示出了优良的性能,实验获得的扫描镜静态转角斜率为0.03°/mA,当器件进行动态扫描时,在381Hz的谐振频率下获得了最大±10.2°的光学扭转角度,空气中的Q因子为221,相应的功耗为13μW,与此同时MEMS光学扫描镜具备了出色的镜面粗糙度、光学反射率和镜面平整度.实验证明该器件完全适合于微型光谱仪和可调光滤波器的应用.     

重力作用下天线反射面变形及其调整角度的确定

以结构力学分析为基础,根据最佳吻合抛物面的概念,应用矢量叠加原理推导出了大型天线反射面重力变形随俯仰角变化的数学表达式.针对天线表面精度在某仰角调整好而在另一仰角变差的问题,给出了求解反射面精度最佳调整角的优化计算方法.通过分析某工程12 m圆抛物面天线在多工况下的表面误差,及其与ANSYS软件计算结果的比较,证明了所推公式的正确性.数值计算结果表明:此方法能够得到合理的重力预调角.在工程上应用此方法设计和建造大型反射面天线,可提高反射表面的精度,改善天线系统的整体性能.     

制流与分压电路实验参数的选择与确定

本文首先分析制流与分压电路实验的原理,然后根据现有仪器,经过理论计算,确定出一套满意的实验参数。     

等倾干涉条纹的采集与处理

迈克尔逊干涉仪是测量微小长度的精密仪器。实验中,测量等倾干涉条纹个数是重要环节。为了实现单片机自动计数,对干涉条纹的采集和处理是前提条件。本文详细介绍了等倾干涉条纹,以及对它的采集与处理方法。     

新一代大射电望远镜馈源舱索支撑系统的优化设计

基于对馈源舱姿态由40°增加到60°的设计要求,本文首先将原来的等高塔改成两组不等高塔,这对确保馈源舱60°姿态角的实现起到了关键作用。其次,对舱索支撑系统进行了优化设计。设计参数包括索与馈源舱的连接点坐标、索横截面积、塔高等物理量,约束函数为平衡方程、材料强度及边界条件,目标是使索张力差最小。再者,增加平衡重,且平衡重离舱顶端距离可在整个工作空间内实时改变,这不仅有利于舱姿态角的实现,而且可使索张力差进一步减小。最后,通过大量的数值计算和LT5m实验,结果证明了本文所提模型方法和措施的可行性与有效性。     

索网式展开天线网面精度调整的控制方法

针对索网式星载可展开天线调整节点之间强耦合的特点,本文研究了展开天线网面精度调整的方法.首先,基于Lagrange方程建立了网面物理模型,并推导了网面的刚度矩阵.基于刚度矩阵,在仅知道调整索节点位置量的条件下,提出了索网反射面调整的自适应控制方法.仿真结果验证了模型和控制方法的可行性与有效性.     

薄扁球壳受冲击载荷作用时动力屈曲的数值计算

本文在轴对称变形的假设前题下,通过将扩展了的Marguerre’s方程化为差分方程,对其上作用荷载面积不同时的固支弹性薄扁球壳的屈曲问题作了一些探讨.由此发现,固支薄扁球壳在外界冲击荷载作用下,在λ(=2[3(1-v~2)]~(1/4)(H/h)~(1/2))的某一范围内发生了跳跃屈曲,并得到轴对称跳跃屈曲荷载随壳体上荷载作用面积的增大而提高的结论.     

一类极小极大型的线性规划问题

本文基于工程结构的拓扑优化设计，提出了一种极小极大型的线性规划问题，进而给出了相应的最优化计算方法。最后，通过工程实例计算验证了方法的可行性。     

一种桁架结构的拓扑优化设计方法

本文直接从结构力滨三个基本方程出发，构造了一种有效的布局优化设计方法，最优解通过一个线性规划的求解完成，此外，将m n个性态约束等效为n个独立的性态约束。在线性规划的求解中，需要给定的是应力场而不是位移场。最后，将专家系统应用于结构的机动性分析。几个数值计算结果说明了方法的有效性。     

一种S波段窄带带通滤波器的设计和优化

本文应用Serenade8.71微波仿真软件,设计和优化了一种中心频率为3GHz、带宽20%的S波段耦合微带线带通滤波器。结果表明,利用该软件设计出的滤波器完全符合设计要求,而且方便、快速,适用于工程设计。