IBF在实现纳米精度的材料去除时,对加工环境及机床精度要求很严格。提出了一种新的脉冲离子束(Pulse Ion Beam,PIB)加工方式,解放了机床的动态性能对加工的影响,避免了连续束流带来的额外去除层。首先对PIB的实现原理进行了说明,验证了...IBF在实现纳米精度的材料去除时,对加工环境及机床精度要求很严格。提出了一种新的脉冲离子束(Pulse Ion Beam,PIB)加工方式,解放了机床的动态性能对加工的影响,避免了连续束流带来的额外去除层。首先对PIB的实现原理进行了说明,验证了其良好的加工性能及出色的材料去除分辨率。其次针对新工艺,仿真分析了PIB加工的优势区间,制定了基于误差分布梯度的加工策略,并利用蚁群算法进行了加工轨迹优化,减少了57.7%的无效路径。最后利用PIB以及新的加工策略,在90 mm的有效口径内实现了0.552 nm精度的光学表面获取,验证了新加工系统和策略的可行性。该研究扩展了离子束作为一种超精密加工方法的应用场景,可以将其作为需要大面积去除微量材料的首选方法。展开更多
面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合...面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合金自由曲面反射镜纳米精度加工和高频抑制工艺探索,并实现了基于计算全息元件的自由曲面形位高精度检测;最后,进行了光学系统的装调集成与成像实验。结果表明,系统的视场角为30°×5°,全视场光学传递函数值大于0.7,接近衍射极限,最大像元均方根半径为2.075μm,自由曲面光学元件的面形精度均方根(Root Mean Square,RMS)值优于20 nm,位置精度优于1μm,装配集成后能够满足大视场高分辨的场景使用要求,同时具备稳定可靠和快响制造等特点。展开更多
本文基于分布式吸振器(DVA)概念对低频域段圆柱壳壳体振动控制与壳内声传播抑制方法进行了研究。运用有阻尼式动力吸振器理论,基于COMSOL Multiphysics软件对研究对象进行了有限元建模分析,并根据激励位置给出了一种在圆柱壳内壁不等间...本文基于分布式吸振器(DVA)概念对低频域段圆柱壳壳体振动控制与壳内声传播抑制方法进行了研究。运用有阻尼式动力吸振器理论,基于COMSOL Multiphysics软件对研究对象进行了有限元建模分析,并根据激励位置给出了一种在圆柱壳内壁不等间距环布动力吸振器的设计方案。结果表明,在所研究的低频段(40 Hz^200 Hz)内,相对于等间距DVA环布方案而言,此方案具有更佳的减振降噪效果,在作用频段内最高达到了26 d B左右的振动抑制与20 d B左右的声衰减。此方案采用的DVA环布方式,可为大型装备壳体的减振降噪设计提供参考。展开更多
文摘IBF在实现纳米精度的材料去除时,对加工环境及机床精度要求很严格。提出了一种新的脉冲离子束(Pulse Ion Beam,PIB)加工方式,解放了机床的动态性能对加工的影响,避免了连续束流带来的额外去除层。首先对PIB的实现原理进行了说明,验证了其良好的加工性能及出色的材料去除分辨率。其次针对新工艺,仿真分析了PIB加工的优势区间,制定了基于误差分布梯度的加工策略,并利用蚁群算法进行了加工轨迹优化,减少了57.7%的无效路径。最后利用PIB以及新的加工策略,在90 mm的有效口径内实现了0.552 nm精度的光学表面获取,验证了新加工系统和策略的可行性。该研究扩展了离子束作为一种超精密加工方法的应用场景,可以将其作为需要大面积去除微量材料的首选方法。
文摘面向机载探测系统大视场光学成像的需求,开展了大视场光学成像系统光学设计、自由曲面光学元件超精密加工、形位误差同步检测以及系统集成与成像实验研究。首先,采用视场扩展法进行大视场自由曲面离轴反射光学系统的设计;其次,进行铝合金自由曲面反射镜纳米精度加工和高频抑制工艺探索,并实现了基于计算全息元件的自由曲面形位高精度检测;最后,进行了光学系统的装调集成与成像实验。结果表明,系统的视场角为30°×5°,全视场光学传递函数值大于0.7,接近衍射极限,最大像元均方根半径为2.075μm,自由曲面光学元件的面形精度均方根(Root Mean Square,RMS)值优于20 nm,位置精度优于1μm,装配集成后能够满足大视场高分辨的场景使用要求,同时具备稳定可靠和快响制造等特点。
文摘本文基于分布式吸振器(DVA)概念对低频域段圆柱壳壳体振动控制与壳内声传播抑制方法进行了研究。运用有阻尼式动力吸振器理论,基于COMSOL Multiphysics软件对研究对象进行了有限元建模分析,并根据激励位置给出了一种在圆柱壳内壁不等间距环布动力吸振器的设计方案。结果表明,在所研究的低频段(40 Hz^200 Hz)内,相对于等间距DVA环布方案而言,此方案具有更佳的减振降噪效果,在作用频段内最高达到了26 d B左右的振动抑制与20 d B左右的声衰减。此方案采用的DVA环布方式,可为大型装备壳体的减振降噪设计提供参考。
