總體設(shè)計的案例
光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計總體布局設(shè)計方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對一個比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡單光學(xué)零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。
展開 飛機(jī)總體方案快速設(shè)計評估
飛機(jī)設(shè)計是一項復(fù)雜、周期很長、技術(shù)含量非常高的工作， 其研發(fā)過程充滿了挑戰(zhàn)性。本期為大家分享飛機(jī)總體方案快速設(shè)計評估軟件ARDS。
概述
飛機(jī)總體方案快速設(shè)計評估軟件主要用于在飛機(jī)論證及方案階段進(jìn)行概念設(shè)計和方案設(shè)計及分析評估，簡稱ARDS軟件。該軟件根據(jù)民用飛機(jī)、軍用飛機(jī)的設(shè)計要求及特點，按照正向創(chuàng)新設(shè)計思想開發(fā)，主要包括總體方案定義、方案快速建模、方案快速分析與優(yōu)化、方案快速評估這四大模塊，用戶可采用手動拖拽方式和參數(shù)定義方式實現(xiàn)總體方案三維模型的快速創(chuàng)建，可在同一軟件中完成整個飛機(jī)概念設(shè)計方案的設(shè)計及驗證，并可生成可供方案評審及后續(xù)設(shè)計的三維模型及設(shè)計分析數(shù)據(jù)。
該軟件可用于大中型客機(jī)、支線客機(jī)、公務(wù)機(jī)、通用飛機(jī)、水上飛機(jī)等民用飛機(jī)的總體設(shè)計，也可用于戰(zhàn)斗機(jī)、運輸機(jī)、轟炸機(jī)、艦載機(jī)、無人機(jī)等軍用飛機(jī)的總體設(shè)計。該軟件可將飛機(jī)設(shè)計師的創(chuàng)意快速三維化，并支持對創(chuàng)意方案的快速分析驗證及評估。三維建模時按照部件方式建模，主要部件可分為機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、進(jìn)氣道/發(fā)動機(jī)短艙、座艙蓋/風(fēng)擋、整流罩/邊條翼、螺旋槳、起落架、外部吊掛裝置等，艙室劃分與布置及系統(tǒng)布置是采用簡化模型或?qū)肽Ｐ偷姆绞竭M(jìn)行創(chuàng)建，裝載布置可快速布置人員、武器、貨物等裝載對象。該軟件框架靈活，能根據(jù)需求快速定制開發(fā)和軟件集成。
展開 彈箭總體方案快速設(shè)計評估
結(jié)合導(dǎo)彈、運載火箭及空天飛行器的設(shè)計特點及要求，按照正向創(chuàng)新設(shè)計思想，基于模型進(jìn)行多領(lǐng)域的快速分析及方案評估，形成下一階段工程研制所需的總體方案，是研發(fā)過程的重要階段。
彈箭總體方案快速設(shè)計評估軟件主要用于導(dǎo)彈、火箭及空天飛行器的論證設(shè)計及方案設(shè)計及分析評估，簡稱MRDS軟件。該軟件結(jié)合了導(dǎo)彈、運載火箭及空天飛行器的設(shè)計特點及要求，借鑒了國內(nèi)外飛機(jī)總體設(shè)計軟件及導(dǎo)彈總體設(shè)計軟件的經(jīng)驗，按照正向創(chuàng)新設(shè)計思想進(jìn)行開發(fā)，主要包括總體方案定義、方案快速建模、方案快速分析、方案快速評估這四大模塊。用戶可通過拖拽方式和參數(shù)定義的方式快速創(chuàng)建導(dǎo)彈、火箭或空天飛行器的方案三維模型，并基于模型進(jìn)行多領(lǐng)域的快速分析及方案評估，形成下一階段工程研制所需的總體方案。
該軟件可用于機(jī)載導(dǎo)彈及炸彈、火箭彈、巡航導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈、運載火箭、空天飛行器、高超飛行器、衛(wèi)星、空間站及空間探測器等航天產(chǎn)品的總體設(shè)計。該軟件可將設(shè)計師的創(chuàng)意快速轉(zhuǎn)化為概念方案三維模型，并支持對三維模型方案的快速分析驗證和評估。方案建模時按照部件方式建模，主要部件可分為彈頭、彈身、翼面及舵面、進(jìn)氣口及噴管、艙蓋、儲箱、級間段、助推器等，艙段劃分與布置及系統(tǒng)布置是采用簡化模型或?qū)肽Ｐ偷姆绞竭M(jìn)行創(chuàng)建，可對載荷艙/武器艙、控制艙、燃料艙、系統(tǒng)設(shè)備艙及動力艙進(jìn)行快速布置。該軟件框架靈活，能根據(jù)需求快速定制開發(fā)和軟件集成。
展開 船舶總體方案快速設(shè)計評估
船舶總體方案快速設(shè)計評估軟件主要用于水下艦船、水面船舶的論證設(shè)計及方案設(shè)計及分析評估，簡稱SRDS軟件。該軟件結(jié)合了水下艦船、水面艦船的設(shè)計特點及要求，借鑒了國內(nèi)外飛機(jī)總體設(shè)計軟件及船舶總體設(shè)計軟件的經(jīng)驗，按照正向創(chuàng)新設(shè)計思想進(jìn)行開發(fā)，主要包括總體方案定義、方案快速建模、靜力學(xué)性能分析、動力學(xué)性能分析、結(jié)構(gòu)分析及總體方案快速評估這六大模塊。用戶可通過拖拽方式和參數(shù)定義的方式快速創(chuàng)建水下艦船、水面艦船的方案三維模型，并基于模型進(jìn)行性能分析及方案評估，形成總體設(shè)計方案。
該軟件可用于潛艇、魚雷、水面軍用艦船（含航空母艦）、運輸船舶、民用客輪、快艇、施工船舶及海洋作業(yè)平臺等產(chǎn)品的總體設(shè)計。該軟件可將設(shè)計師的創(chuàng)意快速轉(zhuǎn)化為概念方案三維模型，并支持對三維模型方案的快速分析驗證和評估。方案建模時按照部件方式建模，主要部件可分為艇身/船身、球艏、翼面/舵面、甲板及平臺、上層建筑等，艙室劃分與布置及系統(tǒng)布置是采用簡化模型或?qū)肽Ｐ偷姆绞竭M(jìn)行創(chuàng)建，可駕駛艙、作戰(zhàn)指揮艙、輪機(jī)艙、生活艙、武器艙、乘客艙、貨艙、燃料艙等進(jìn)行快速布置。該軟件框架靈活，能根據(jù)需求快速定制開發(fā)和軟件集成。
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船舶總體方案快速設(shè)計評估
船舶總體方案快速設(shè)計評估軟件主要用于水下艦船、水面船舶的論證設(shè)計及方案設(shè)計及分析評估，簡稱SRDS軟件。該軟件結(jié)合了水下艦船、水面艦船的設(shè)計特點及要求，借鑒了國內(nèi)外飛機(jī)總體設(shè)計軟件及船舶總體設(shè)計軟件的經(jīng)驗，按照正向創(chuàng)新設(shè)計思想進(jìn)行開發(fā)，主要包括總體方案定義、方案快速建模、靜力學(xué)性能分析、動力學(xué)性能分析、結(jié)構(gòu)分析及總體方案快速評估這六大模塊。用戶可通過拖拽方式和參數(shù)定義的方式快速創(chuàng)建水下艦船、水面艦船的方案三維模型，并基于模型進(jìn)行性能分析及方案評估，形成總體設(shè)計方案。
該軟件可用于潛艇、魚雷、水面軍用艦船（含航空母艦）、運輸船舶、民用客輪、快艇、施工船舶及海洋作業(yè)平臺等產(chǎn)品的總體設(shè)計。該軟件可將設(shè)計師的創(chuàng)意快速轉(zhuǎn)化為概念方案三維模型，并支持對三維模型方案的快速分析驗證和評估。方案建模時按照部件方式建模，主要部件可分為艇身/船身、球艏、翼面/舵面、甲板及平臺、上層建筑等，艙室劃分與布置及系統(tǒng)布置是采用簡化模型或?qū)肽Ｐ偷姆绞竭M(jìn)行創(chuàng)建，可駕駛艙、作戰(zhàn)指揮艙、輪機(jī)艙、生活艙、武器艙、乘客艙、貨艙、燃料艙等進(jìn)行快速布置。該軟件框架靈活，能根據(jù)需求快速定制開發(fā)和軟件集成。
展開 OCAD應(yīng)用：連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計（一）
利用OCAD光學(xué)自動設(shè)計程序設(shè)計機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計，在程序內(nèi)有兩個途徑，一個是在其“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的菜單內(nèi)，另一個可在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計”菜單內(nèi)完成。二者各有不同方式和功能進(jìn)行處理。在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計”菜單內(nèi)進(jìn)行設(shè)計比較簡潔方便，使用“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”菜單進(jìn)行設(shè)計，是從系統(tǒng)總體布局角度，可以把系統(tǒng)設(shè)計得比較完善，可以在變焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加其他光學(xué)元件，比如轉(zhuǎn)像棱鏡，或者添加目鏡系統(tǒng)完成整個望遠(yuǎn)系統(tǒng)的全局設(shè)計。
圖1.光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計
機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)又可分為目標(biāo)在無限遠(yuǎn)處或有限距離的兩種形式，對于目標(biāo)在無限遠(yuǎn)處的系統(tǒng)主要是對系統(tǒng)焦距的變化，適應(yīng)于望遠(yuǎn)系統(tǒng)或照相系統(tǒng)的變焦設(shè)計；目標(biāo)在有限距離的變焦系統(tǒng)主要是針對顯微系統(tǒng)，是對系統(tǒng)放大率的變化設(shè)計。系統(tǒng)放大率還可分為角放大率和線放大率兩種形式，設(shè)計時可以自由選擇。
圖2.機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)設(shè)計之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計
以下按照兩種不同設(shè)計菜單介紹具體操作方法。
一、連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計
“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的菜單是一個多功能光學(xué)系統(tǒng)總體布局的設(shè)計菜單，具有對各種光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計的功能菜單。可以設(shè)計布局簡單或復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，比如一般共軸光學(xué)系統(tǒng)，可利用各種棱鏡實現(xiàn)光軸折轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)等，還可以進(jìn)行各種連續(xù)或斷續(xù)變焦系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行各種掃描光學(xué)系統(tǒng)做總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行多光軸復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)并行共存總體布局設(shè)計。最后實現(xiàn)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)建模設(shè)計，為后期光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化提供初始平臺。以下重點介紹連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的總體布局方法。機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)系統(tǒng)總體性能要求，連續(xù)變焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)都必須包括前固定組、變焦組、補(bǔ)償組以及后固定組幾個部分組成。
展開 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計方法
一、前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對一個比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡單光學(xué)零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。
展開 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對一個比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡單光學(xué)零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。
展開 OCAD應(yīng)用：連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計（一）
利用OCAD光學(xué)自動設(shè)計程序設(shè)計機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計，在程序內(nèi)有兩個途徑，一個是在其“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的菜單內(nèi)，另一個可在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計”菜單內(nèi)完成。二者各有不同方式和功能進(jìn)行處理。在“機(jī)械補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計”菜單內(nèi)進(jìn)行設(shè)計比較簡潔方便，使用“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”菜單進(jìn)行設(shè)計，是從系統(tǒng)總體布局角度，可以把系統(tǒng)設(shè)計得比較完善，可以在變焦系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加其他光學(xué)元件，比如轉(zhuǎn)像棱鏡，或者添加目鏡系統(tǒng)完成整個望遠(yuǎn)系統(tǒng)的全局設(shè)計。
圖1.光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計
機(jī)械補(bǔ)償式連續(xù)變焦系統(tǒng)又可分為目標(biāo)在無限遠(yuǎn)處或有限距離的兩種形式，對于目標(biāo)在無限遠(yuǎn)處的系統(tǒng)主要是對系統(tǒng)焦距的變化，適應(yīng)于望遠(yuǎn)系統(tǒng)或照相系統(tǒng)的變焦設(shè)計；目標(biāo)在有限距離的變焦系統(tǒng)主要是針對顯微系統(tǒng)，是對系統(tǒng)放大率的變化設(shè)計。系統(tǒng)放大率還可分為角放大率和線放大率兩種形式，設(shè)計時可以自由選擇。
圖2.機(jī)械補(bǔ)償變焦系統(tǒng)設(shè)計之連續(xù)變焦系統(tǒng)設(shè)計
以下按照兩種不同設(shè)計菜單介紹具體操作方法。
一、 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計
“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的菜單是一個多功能光學(xué)系統(tǒng)總體布局的設(shè)計菜單，具有對各種光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計的功能菜單。可以設(shè)計布局簡單或復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，比如一般共軸光學(xué)系統(tǒng)，可利用各種棱鏡實現(xiàn)光軸折轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)等，還可以進(jìn)行各種連續(xù)或斷續(xù)變焦系統(tǒng)進(jìn)行總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行各種掃描光學(xué)系統(tǒng)做總體布局設(shè)計；可以進(jìn)行多光軸復(fù)雜光學(xué)系統(tǒng)并行共存總體布局設(shè)計。最后實現(xiàn)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)建模設(shè)計，為后期光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化提供初始平臺。以下重點介紹連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)的總體布局方法。
展開 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對一個比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡單光學(xué)零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。使用時只需在該程序的工具條里選擇“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的功能就可順利完成光學(xué)系統(tǒng)總體方案設(shè)計工作。
展開 [OCAD] 光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對一個比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡單光學(xué)零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。
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光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計方法
一、 前言
光學(xué)系統(tǒng)，特別對一個比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡單光學(xué)零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
圖1-1 一般光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計平臺界面
圖1-2 連續(xù)變焦光學(xué)系統(tǒng)總體布局（顯示凸輪曲線）界面
圖1-3 多光路光學(xué)系統(tǒng)總體組合布局界面
二、 光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計輸入
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
有了以上設(shè)計要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。
展開 航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析（三）
今天繼續(xù)研讀《航空燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計與動力學(xué)分析》之總體結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。
總體結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括：
1、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計
2、轉(zhuǎn)子支承方案設(shè)計
3、支承結(jié)構(gòu)設(shè)計
4、承力系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子指的是轉(zhuǎn)軸、輪 盤、葉片及其連接結(jié)構(gòu)組成的軸系，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)指的是轉(zhuǎn)子與其支承結(jié)構(gòu)組成的系統(tǒng)。其作用是承載高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的的各種負(fù)荷：葉片及其自身的離心負(fù)荷、轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)的扭矩負(fù)荷、機(jī)動過載產(chǎn)生的彎矩以及軸向拉壓負(fù)荷等等。
轉(zhuǎn)子的機(jī)構(gòu)特征參數(shù)包括：1、結(jié)構(gòu)幾何特征：如長度、截面形狀、中心位置和慣性矩等。2、裝配工藝特征參數(shù)：如配合公差、壓緊力等參數(shù)。
發(fā)動機(jī)靜子承力系統(tǒng)（也稱為承力系統(tǒng)）是由多個轉(zhuǎn)子承力框架和承力機(jī)匣連接而成的結(jié)構(gòu)，用于承受和傳遞作用在結(jié)構(gòu)單元上的載荷。
轉(zhuǎn)子承力框架是指將轉(zhuǎn)子支點的載荷通過氣流通道傳至外機(jī)匣的構(gòu)件。具體的部件指的是中介機(jī)匣，或擴(kuò)壓器機(jī)匣，或渦輪級間機(jī)匣，或渦輪后承力機(jī)匣。具體采用哪個機(jī)匣作為轉(zhuǎn)子承力框架要是發(fā)動機(jī)的支點布置情況而定，具體的支點布置情況在后面章節(jié)會講解。
總體結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)總體氣動性能參數(shù)和所具有的設(shè)計經(jīng)驗和水平，綜合考慮各部件之間的設(shè)計要求和難度，最終對整機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計上的平衡和優(yōu)化。總體結(jié)構(gòu)可以說直接影響各個部件研制的可行性和技術(shù)難度，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計是最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)的設(shè)計。
下面分別就四大塊設(shè)計展開
1、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計
轉(zhuǎn)子基本結(jié)構(gòu)形式有三種：a鼓式b盤式c混合式
鼓式為圓柱形或圓錐形鼓筒，前后由安裝邊與前后軸頸把接，鼓式的優(yōu)點是抗彎剛性好，結(jié)構(gòu)簡單，加工方便；缺點為由于鼓筒在旋轉(zhuǎn)過程中離心力造成的周向應(yīng)力就已接近材料的屈服強(qiáng)度，因此轉(zhuǎn)速不可能突破200m/s。
盤式為輪 盤與中心軸組成，輪 盤間多增加錐殼鼓筒來增加整體剛度。
展開 免費飛機(jī)設(shè)計：MAV微型飛行器研究進(jìn)展與總體設(shè)計
免費飛機(jī)設(shè)計：MAV微型飛行器研究進(jìn)展與總體設(shè)計.pdf
光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計方法
光學(xué)系統(tǒng)，特別對一個比較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計初期就必須根據(jù)光學(xué)儀器總體要求利用光學(xué)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)元件，合理安排系統(tǒng)光路走向，完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計，然后才是光學(xué)系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計，像差平衡以致適當(dāng)公差分配，最終獲得一個結(jié)果與性能俱佳的優(yōu)質(zhì)光學(xué)系統(tǒng)。一個較復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，往往不只是幾片簡單光學(xué)零件的組合，有時還可能是各種不同變焦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，甚至還會有各種不同要求的多光譜，共軸或非共軸的多個子系統(tǒng)結(jié)合的多光路系統(tǒng)的融合，才能滿足光學(xué)儀器總體的多功能需求。OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序提供了一個具有特色的光學(xué)系統(tǒng)總體布局平臺，可以利用光學(xué)系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)元件合理布局構(gòu)建光學(xué)系統(tǒng)草圖，直接顯示并方便協(xié)調(diào)光線走向，實現(xiàn)光學(xué)原理，使得在光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的初期完成光學(xué)系統(tǒng)總體布局初始設(shè)計，接著還可以利用OCAD程序的其他初始結(jié)構(gòu)設(shè)計功能完成光學(xué)系統(tǒng)初始結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，為下一步光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量優(yōu)化及其他后期設(shè)計打下基礎(chǔ)。
一、 前言
有了以上設(shè)計要求方能著手光學(xué)系統(tǒng)的方案設(shè)計。以往的這段工作都是由設(shè)計人員在紙面上構(gòu)思，反復(fù)進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)總體勾畫，選擇最佳方案。目前有了OCAD光學(xué)系統(tǒng)自動設(shè)計程序，有效地提供了初始方案草圖設(shè)計的平臺。使用時只需在該程序的工具條里選擇“光學(xué)系統(tǒng)總體布局設(shè)計”的功能就可順利完成光學(xué)系統(tǒng)總體方案設(shè)計工作。
在進(jìn)行光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計之前，首先需要明確總體對光學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)要求，也稱為設(shè)計輸入?yún)?shù)，這些屬于整個光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。其中包括：光學(xué)系統(tǒng)的類型、系統(tǒng)目標(biāo)特性、系統(tǒng)像方特性、光學(xué)系統(tǒng)總體布局要求以及對光學(xué)系統(tǒng)通光量的要求等。
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