【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光機裝調，特別提供了一種基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法。
技術介紹
1、精密光機產品中分光鏡、反射鏡等反射鏡多采用結構膠粘接的固定方式，如圖3所示。結構膠是一種有一定彈性的硅橡膠，可以在特定溫度(-55℃-70℃)及振動環境中對反射鏡起到粘接固定及保護的作用。但結構膠在固化過程中因自身收縮產生的應力會作用在反射鏡及金屬鏡座上，使得零件發生形變，反射鏡面型變差，最終導致光學系統成像質量下降。
2、因此，需提供一種反射鏡光機裝調方法以保證反射鏡裝配后在不脫膠的前提下所受應力最小。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，通過對反射鏡、鏡座、膠斑進行有限元建模，分析膠接后反射鏡的應力分布，根據有限元仿真結果，優化膠接工藝路線，解決了大尺寸反射鏡高強度、低應力膠接的技術難點。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，所述方法包括：
4、s1：建立反射鏡、鏡座與膠斑的三維模型，再將三維模型導入有限元分析軟件中；
5、s2：對鏡框上的螺紋孔的結構特征進行處理；
6、s3：對反射鏡、鏡座與膠斑的材料屬性、連接關系以及約束條件進行設置；
7、s4：采用全六面體的實體單元對反射鏡、鏡座與膠斑分別進行網格劃分；
8、s5：設置熱仿真條件；
9、s6：運行有限元分
10、s7：根據反射鏡鏡面的變形量結果計算反射鏡鏡面變形量在去除剛體位移后的變化量絕對值，變化量絕對值包括變化量均值pv和變化量均方根值rms；
11、s8：設定膠斑厚度t和膠斑長度l的初始范圍，以膠斑厚度t和膠斑長度l作為變量，以pv值最小、粘結界面的最大正應力和最大剪應力最小為優化目標，解算出反射鏡面型結果以及粘結界面的最大正應力和最大剪應力，獲得仿真數據集，所述仿真數據集包括多個參數組，每個參數組包括對應的膠斑厚度、膠斑長度、pv值、最大正應力和最大剪應力；
12、s9：在仿真數據集中選取最大正應力和最大剪應力同時滿足結果的參數組，若僅有一個參數組滿足結果要求，則該組數據即為膠斑的最優解，若有多個參數組滿足結果要求，則將多個參數組中的膠斑厚度和膠斑長度參數作為初始范圍，返回s1迭代計算。
13、本專利技術所提供的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，還具有這樣的特征，
14、所述材料屬性包括密度、彈性模量、泊松比以及等效線膨脹系數；
15、所述連接關系包括反射鏡底面與鏡座間的無摩擦接觸、反射鏡與膠斑之間的不分離綁定接觸以及鏡座與膠斑間的不分離綁定接觸；
16、所述約束條件包括鏡座與外界的安裝面及安裝孔的全約束。
17、本專利技術所提供的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，還具有這樣的特征，膠斑的等效線膨脹系數的確定步驟如下：
18、對所述硅橡膠進行測試，在實驗室條件下，測量單位體積v1下液體硅橡膠固化后的體積v2，得到膠斑固化過程的體積收縮率為:
19、
20、將膠斑由液態到固態的固化收縮率轉化為膠斑的等效線膨脹系數，假定膠斑為各項同性的導熱體，膠斑的等效線膨脹系數為:
21、
22、本專利技術所提供的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，還具有這樣的特征，所述s4中，網格劃分時膠層厚度方向不少于三層單元。
23、本專利技術所提供的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，還具有這樣的特征，所述設置熱仿真條件包括熱仿真載荷及振動條件，所述對熱仿真載荷及振動條件的進行確定包括：
24、設置反射鏡和鏡座的熱膨脹系數為0，設置膠斑的熱膨脹系數為線收縮率，對裝配體施加-1度的均勻降溫載荷；
25、設置裝配體處于重力作用下，邊界條件為在3s?igma振動條件下正應力和剪應力數值應低于剝離力。
26、有益效果
27、本專利技術所提供的方法通過建立反射鏡部件的有限元分析模型，通過使用有限元軟件建立反射鏡、鏡框和膠斑的光機結構模型，對反射鏡膠接過程靜力學分析，對膠斑固化收縮過程進行熱仿真分析，對膠斑位置、膠斑面積、膠斑厚度等參數進行試湊優化，減小了膠接應力，優化了反射鏡裝調方法。
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1.一種基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，膠斑的等效線膨脹系數的確定步驟如下：
4.根據權利要求1所述的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，所述S4中，網格劃分時膠層厚度方向不少于三層單元。
5.根據權利要求1所述的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，所述設置熱仿真條件包括熱仿真載荷及振動條件，所述對熱仿真載荷及振動條件的進行確定包括：
【技術特征摘要】
1.一種基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，
3.根據權利要求2所述的基于膠斑熱仿真輔助的反射鏡光機裝調預示方法，其特征在于，膠斑的等效線膨脹系數的確定步驟如下：
【專利技術屬性】
技術研發人員：王敏，田彪，張熙豪，陳恒，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司洛陽電光設備研究所，
類型：發明
國別省市：
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