本發(fā)明涉及光譜相機設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光譜相機的支撐箱體。
背景技術(shù):
光譜遙感技術(shù)是對地觀測領(lǐng)域的主要方向,光譜相機是這個發(fā)展方向的重要研制設(shè)備,支撐箱體作為光譜相機的主要支撐部件,用于確保光譜相機中各光機元件的形位穩(wěn)定性,要求支撐箱體空間尺寸小、重量輕、結(jié)構(gòu)剛度大。
現(xiàn)有技術(shù)中光譜相機各光學(xué)組件主要安裝在支撐箱體的底板上,再局部加強支撐箱體底板結(jié)構(gòu),這種支撐箱體只利用了底板結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)利用率低,占用空間尺寸大,重量大,結(jié)構(gòu)整體剛度有待進一步提高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種光譜相機的支撐箱體,該支撐箱體的結(jié)構(gòu)能夠解決現(xiàn)有技術(shù)箱體結(jié)構(gòu)利用率低,且占用空間尺寸大、重量大、整體剛度有待提高的問題。
一種光譜相機的支撐箱體,在支撐箱體的立壁上設(shè)置光譜相機的光機組件接口,且所述光機組件接口處設(shè)置有外沿周向加強筋;
所述支撐箱體的頂部設(shè)置有周向整圈加強筋,內(nèi)部的立壁進一步設(shè)置有四處加強筋;
在所述支撐箱體的四個安裝孔處每個均設(shè)計有兩處立壁加強筋,共設(shè)計8處立壁加強筋。
在所述支撐箱體內(nèi)部立壁所設(shè)置的四處加強筋的主體截面形狀為四邊形;
且在加強筋兩端有螺孔位置處設(shè)置有局部加強凸臺。
利用拓撲優(yōu)化對所述支撐箱體的底部進行輕量化設(shè)計。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出,該支撐箱體的結(jié)構(gòu)能夠解決現(xiàn)有技術(shù)箱體結(jié)構(gòu)利用率低,且占用空間尺寸大、重量大的問題;同時該支撐箱體的結(jié)構(gòu)利用率高、空間尺寸小、重量輕,并能夠明顯提高結(jié)構(gòu)剛度,進而提高使用性能穩(wěn)定性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發(fā)明實施例所提供光譜相機的支撐箱體的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例所述支撐箱體設(shè)置加強筋的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖3為本發(fā)明實施例所述支撐箱體設(shè)置加強筋的結(jié)構(gòu)示意圖之二;
圖4為本發(fā)明實施例所述支撐箱體設(shè)置加強筋的結(jié)構(gòu)示意圖之三;
圖5為本發(fā)明實施例所述箱體底部優(yōu)化設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明的保護范圍。
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述,如圖1所示為本發(fā)明實施例所提供光譜相機的支撐箱體的整體結(jié)構(gòu)示意圖,參考圖1:
在支撐箱體的立壁上設(shè)置光譜相機的光機組件接口,由于現(xiàn)有技術(shù)方案是將光機組件全部安裝在箱體底部上表面,本發(fā)明實施例所述方案能夠在同樣確保相同光機組件的形位穩(wěn)定性的同時,有效減少箱體空間尺寸,縱向尺寸從238.68mm減少為226.25,縮小12.43mm,直接提高了結(jié)構(gòu)利用率,減輕整體重量;
進一步的,所述光機組件接口處設(shè)置有外沿周向加強筋,該設(shè)計可以確保光機組件的形位穩(wěn)定性,相比現(xiàn)有技術(shù)方案整體剛度明顯提高,充分保證了光機組件的形位精度;
所述支撐箱體的頂部設(shè)置有周向整圈加強筋,由于支撐箱體頂部是剛度薄弱環(huán)節(jié),設(shè)計周向整圈加強筋,能夠有助于提高立壁上光機組件的形位穩(wěn)定性,且有效提高支撐箱體的整體剛度;
進一步的,在支撐箱體的內(nèi)部立壁還設(shè)置有四處加強筋,如圖2所示為本發(fā)明實施例所述支撐箱體設(shè)置加強筋的結(jié)構(gòu)示意圖之一,如圖3所示為設(shè)置加強筋的結(jié)構(gòu)示意圖之二,如圖4所示為設(shè)置加強筋的結(jié)構(gòu)示意圖之三,參考圖2-4:加強筋1的主體截面形狀為四邊形,加強筋2、3、4主體截面形狀也是四邊形,不同之處在于加強筋兩端有螺孔位置處設(shè)置有局部加強凸臺,該設(shè)計能夠有效提高支撐箱體的整體結(jié)構(gòu)剛度;
另外,在所述支撐箱體的四個安裝孔處每個均設(shè)計有兩處立壁加強筋,共設(shè)計8處立壁加強筋,該設(shè)計可以使支撐箱體一體性更好,整體剛度得到提高。
具體實現(xiàn)中,還可以利用拓撲優(yōu)化對所述支撐箱體的底部進行輕量化優(yōu)化設(shè)計,例如可以利用變密度法在箱體結(jié)構(gòu)剛度不低于現(xiàn)有技術(shù)方案的同時,優(yōu)化設(shè)計箱體底部,如圖5所示為本發(fā)明實施例所述箱體底部優(yōu)化設(shè)計的結(jié)構(gòu)示意圖,通過該設(shè)計可以在不降低結(jié)構(gòu)剛度的基礎(chǔ)上,顯著減少支撐箱體的整體重量,以鈦合金材料(密度為4510kg/m3)為例,現(xiàn)有方案的箱體重3479.95g,本發(fā)明實施例所述方案的箱體重2869.11g,減輕了17.55%。
進一步的,利用有限元分析技術(shù)比較本發(fā)明實施例所述方案和現(xiàn)有技術(shù)方案的整體結(jié)構(gòu)剛度,結(jié)果如下表1所示:
從分析結(jié)果可知,本發(fā)明模型在前六階模態(tài)頻率上相比現(xiàn)有技術(shù)模型分別提高了26.6%,19.0%,25.5%,15.3%,21.7%,24.9%,根據(jù)有限元分析理論和材料力學(xué)基本理論表明本發(fā)明實施例所述方案的結(jié)構(gòu)具有更高的剛度。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。