技术文章

郭建增１，２，　刘铁根１，　池　伟２，　任晓明２，　陆秋海３
（１．天津大学精密仪器与光电工程学院，天津３０００７２；
２．中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸０５６０２７；３．清华大学航天航空学院，北京１０００８４）
　　摘　要：　分析了冲击、振动对车载精密光学系统的影响，指出了光学平台的变形和振动是影响车载精密
光学系统精度和稳定性的主要因素，提出了车载光学平台双层隔振系统的设计方案。采用ＡＮＳＹＳ有限元方
法分析了光学平台隔振系统的振动模态和减振比，完成了车载状况下的光学平台振动测试。分析与测试结果
表明，车载光学平台的双层隔振结构具有良好的稳定性，且对环境强振动有很好的衰减作用。该双层隔振技术
方案及其分析测试方法，对于各种车载精密光学系统和设备具有重要的工程应用价值。
　　关键词：　车载；　光学平台；　隔振；　有限元分析；　振动测试
　　中图分类号：　ＴＫ４１７．１２７　　　　文献标志码：　Ａ　　犱狅犻：１０．３７８８／ＨＰＬＰＢ２０１１２３０５．１２４５

光学系统在实现车载工作的同时，一方面面临着运输过程中复杂路况下的碰撞、冲击、振动等机械环境损
害，造成精密光学系统光路失调甚至光学元件的损伤，无法迅速展开工作；另一方面，还须面对由周围大型设备
产生的比没有大型设备时大两个数量级的冲击、振动破坏，以及更大功率下的气体湍流对光学元件支架系统的
冲击，上述冲击、振动会造成光路抖动或光学元件失调，严重时整个光学系统将无法正常工作。光学平台是车
载精密光学系统光学元件的安装、支撑平台，也是光学系统的工作平台，是保障车载精密光学系统有高光学质
量输出的关键，因此，对车载光学平台进行隔振系统设计、仿真及试验，对于精密光学系统实现车载工作有着重
要的意义。国内外许多专家、学者在双层隔振领域做了大量的深入研究［１３］，目前在动力机组如潜艇柴油机的
隔振降噪［４］等、以及精密设备如超精密运动平台隔振［５］等领域，双层隔振系统获得较广泛应用。而针对隔振效
率和隔振稳定性要求很高的车载精密光学的隔振方面，取得的研究成果和工程应用较少。双层隔振结构在精
密光学系统上的成功应用，将为双层隔振结构推广应用提供指导和工程借鉴作用。本文从车载光学平台的双
层隔振系统设计及其有限元模型仿真入手，通过车载光学平台振动测试，验证了ＡＮＳＹＳ 有限元模型的准确
性，肯定了车载光学工作平台所采用高刚度设计和双层隔振设计的良好效果。

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