新型超高速摄影仪转镜力学性能研究

《新型超高速摄影仪转镜力学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TB872学校代码10590UDC620密级公开i$刎大SHENZHENUNIVERSITY硕士学位论文新型超高速摄影仪转镜力学性能研究请人姓名黄雪请人号2120170418业名称机械工程导师姓名及职称黄虹宾教授二•一五年五月二原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。论文作者签名：n日期：么年i月1曰

2、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解深圳大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属深圳大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其他机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅。本人授权深圳大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(涉密学位论文在解密后适用本授权书）论文作者签名：导师签名口期：，丨5•年X月1UU期：年^月]U分类号TB872学校代码10590UDC620密级公开深圳大学硕士学位论

3、文新型超高速摄影仪转镜力学性能研究学位申请人姓名黄雪专业名称机械工程学院（系、所）机电与控制工程学院指导教师姓名黄虹宾（教授）新型超高速摄影仪转镜力学性能研究摘要转镜作为转镜式高速摄影机中一个主要部件，其力学性能的优劣在很大程度上影响着摄影机性能的好坏。由于其工作时转速极高，转镜临界转速对其力学性能的影响就成为转镜设计面临的一个重大难题。为使摄影仪平稳安全可靠的运转，转镜就必须具有良好的静力学和动力学性能。本文结合大结构尺寸镁转镜的设计，从以下几个方面对镁转镜、径向阶跃式变密度转镜进行研究。第一步，通过APDL对大结构尺寸镁转镜建

4、立有限元分析模型，并根据弹性力学理论对转镜的静强度进行分析。结果显示，大结构尺寸镁转镜满足静力学强度要求，不会由于静强度原因而导致转镜破坏。在静强度满足要求的情况下，分别对大结构尺寸镁转镜进行模态、谐响应数值分析，分析结果表明1阶弯曲是造成转镜发生破损的决定性因素，故在设计过程中，转镜工作转速必须避开1阶弯曲对应的临界转速。最后对转镜进行模态和谐响应试验分析，将试验得出的结果与数值分析得出的结果进行对比，发现结果有很高的重合度，说明数值分析方法在实际应用中具有现实可行性。第二步，结合对大结构尺寸镁转镜的分析方法，分析了实际工作条件

5、下的镁合金和径4向变密度转镜的静力学性能。当转速为50×10rpm时，镁转镜的极值应力位于转轴处，应-3力值为131MPa，最大应变量为2.637×10，镁转镜的静强度和刚度均满足要求。径向变密-3度转镜的最大应力为261MPa，最大应变量为1.642×10，约为同等条件下镁转镜变形量五分之三，径向变密度转镜静力学性能满足实际工作要求。第三步，分析实际工作条件下的实际尺寸的镁转镜和径向变密度转镜的模态和激励响应特性。镁转镜和径向阶跃式变密度转镜1阶模态临界转速位于较高的转速区域，两者在实际工作时可以较快的跳过共振点，结构尺寸满足动

6、力学性能要求。关键词：镁转镜与变密度转镜；静力学与动力学分析；强度；振动模态；激励响应ITheresearchonthemechanicalpropertiesofanewrotatingmirrorforultra-highspeedcameraAbstractRotatingmirrorisoneofthecrucialopticalcomponentsoftherotatingmirrorultra-highspeedcameraforaccelerating.Themechanicalpropertiesofrotatin

7、gmirrordirectlyaffecttheoperationalreliability,timeresolutionandimagingqualityofultra-highspeedcamera.Becauseofthehighrevolutionspeed,thereisaveryseriousprobleminrotatingmirrordesignthatthecriticalspeedofrotatingmirroraffectsitsmechanicalproperties.Therotatingmirrormu

8、sthavegoodstaticanddynamiccharacteristicsinordertohavethesecurityandreliabilityofultra-highspeed.Therotatingmirrordesignmeth