出版時(shí)間:2008-1 出版社:機(jī)械工業(yè) 作者:本社 頁(yè)數(shù):781
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內(nèi)容概要
本書(shū)共分為4個(gè)部分15章:第一部分闡述光機(jī)系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)概念,包括第1章光機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程,第2章環(huán)境影響和第3章材料的光機(jī)特性;第二部分是透射式光機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括第4章單透鏡的安裝,第5章多透鏡的安裝,第6章光窗和濾光片的安裝和第7章棱鏡的設(shè)計(jì)和安裝;第三部分是反射式光機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括第8章小型非金屬反射鏡、光柵和膠片的設(shè)計(jì)和安裝,第9章輕質(zhì)非金屬反射鏡的設(shè)計(jì),第10章光軸水平放置的大孔徑反射鏡的安裝,第1 1章光軸垂直放置的大孔徑反射鏡的安裝,第l2章大孔徑、變方位反射鏡的安裝技術(shù)和第13章金屬反射鏡的設(shè)計(jì)和安裝;第四部分是光機(jī)系統(tǒng)的整體分析,包括第14章光學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和第l5章光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析。本書(shū)提供的材料和例子能夠?qū)娛?、航空航天和民用光學(xué)儀器應(yīng)用中的設(shè)計(jì)概念、具體設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、評(píng)價(jià)和使用提供有用的指導(dǎo)。 本書(shū)可供在光電子領(lǐng)域中從事光學(xué)儀器設(shè)計(jì)、光學(xué)設(shè)計(jì)和光機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研發(fā)設(shè)計(jì)師、光機(jī)制造工藝研究的工程師、光機(jī)材料工程師閱讀,也可以作為大專(zhuān)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生、研究生和教師的參考書(shū)。
作者簡(jiǎn)介
作者:(美國(guó))約德(Yoder.P.R.) 譯者:周海憲 程云芳 合著者:周華君 程林
書(shū)籍目錄
譯者序第3版前言第1章 光機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程 1.1 概述 1.2 概念設(shè)計(jì) 1.3 技術(shù)性能要求和設(shè)計(jì)約束 1.4 初步設(shè)計(jì) 1.5 設(shè)計(jì)分析和計(jì)算機(jī)建模 1.6 誤差預(yù)估和公差 1.7 試驗(yàn)建模 1.8 最終設(shè)計(jì) 1.9 設(shè)計(jì)審查 1.10 儀器的制造 1.11 最終產(chǎn)品的評(píng)估 1.12 編制設(shè)計(jì)文件 參考文獻(xiàn)第2章 環(huán)境影響 2.1 概述 2.2 影響產(chǎn)品性能的因素 2.2.1 溫度 2.2.2 壓力 2.2.3 靜態(tài)變形和應(yīng)力 2.2.4 振動(dòng) 2.2.5 沖擊 2.2.6 濕度 2.2.7 腐蝕 2.2.8 環(huán)境污染 2.2.9 霉菌 2.2.10 磨損和侵蝕 2.2.11 高能輻射和微小隕石 2.2.12 激光對(duì)光學(xué)元件的損傷 2.2.12.1 基本機(jī)理 2.2.12.2 表面和反射鏡 2.2.12.3 材料和測(cè)量 2.2.12.4 薄膜 2.3 光學(xué)件的環(huán)境測(cè)試 參考文獻(xiàn)第3章 材料的光機(jī)特性 3.1 概述 3.2 折射光學(xué)材料 3.2.1 基本要求 3.2.2 光學(xué)玻璃 3.2.3 光學(xué)塑料 3.2.4 光學(xué)晶體 3.2.4.1 堿和堿土金屬鹵化物 3.2.4.2 玻璃及其它氧化物 3.2.4.3 半導(dǎo)體 3.2.4.4 硫?qū)倩铩 ? 3.2.4.5 與光學(xué)材料熱特性有關(guān)的系數(shù) 3.3 反射光學(xué)元件的材料 3.3.1 平滑度 3.3.2 穩(wěn)定性 3.3.3 硬度 3.4 機(jī)械零件材料 3.4.1 鋁 3.4.1.1 鋁合金1100 3.4.1.2 鋁合金2024 3.4.1.3 鋁合金6061 3.4.1.4 鋁合金7075 3.4.1.5 鋁合金356 3.4.2 鈹 3.4.3 銅 3.4.3.1 銅合金C10100 3.4.3.2 銅合金C17200 3.4.3.3 銅合金C360 3.4.3.4 銅合金C260 3.4.3.5 格立德(Glidcop)銅合金……第4章 單透鏡的安裝第5章 多透鏡的安裝第6章 光窗和慮光片的安裝第7章 棱鏡的和安裝第8章 小型非金屬反射鏡、光柵和膠片的設(shè)計(jì)和安裝第9章 輕質(zhì)非金屬反射鏡的設(shè)計(jì)第10章 光軸水平放置的大孔徑反射鏡的安裝第11章 光軸垂直放置的大孔徑反射鏡的安裝第12章 大孔徑、變方位反射鏡的安裝技術(shù)第13章 金屬反射鏡的設(shè)計(jì)和安裝第14章 光學(xué)儀器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第15章 光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析附錄
章節(jié)摘錄
第1章 光機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程1.1 概述光學(xué)儀器的光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)將多種學(xué)科技術(shù)緊密集成在一起的過(guò)程。設(shè)計(jì)初始首先要描述對(duì)某項(xiàng)特定設(shè)備(或儀器)的具體需求,確定該項(xiàng)設(shè)備的使用目的及對(duì)該項(xiàng)設(shè)備的構(gòu)型、物理特性和特定應(yīng)用環(huán)境中的性能的嚴(yán)格要求等。設(shè)計(jì)過(guò)程要按照一定的邏輯順序進(jìn)行,包括一系列的主要步驟,只有在判定該儀器能夠滿(mǎn)足所提出的技術(shù)要求,以所需要的數(shù)量生產(chǎn)時(shí)——無(wú)論是“單件產(chǎn)品”(例如Chandra X射線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡)還是大批量產(chǎn)品(例如到處都在使用的“傻瓜”相機(jī)的物鏡),設(shè)計(jì)才算結(jié)束。Petroski(1992)在一本有關(guān)工程設(shè)計(jì)叢書(shū)的著作中指出,“設(shè)計(jì)問(wèn)題源自于當(dāng)今某些正在運(yùn)作的以及所寄以希望的事情,系統(tǒng)和過(guò)程的失敗,還源自于預(yù)先就估計(jì)到孕育著失敗的情況”。一方面是當(dāng)前的一些硬件設(shè)備已經(jīng)證明不太完善,或者在不久的將來(lái)可能就要失效,另一方面對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用需求非常之多,新技術(shù)的實(shí)用性使新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)變得切實(shí)可行,因此都更為渴求設(shè)計(jì)出新的硬件,并且能夠比之前的設(shè)計(jì)更好地完成某項(xiàng)特定的任務(wù)。在本章,將在每個(gè)獨(dú)立的單元論述每一個(gè)主要的設(shè)計(jì)步驟。不可否認(rèn),在此敘述的方法是被理想化了,因?yàn)閹缀鯖](méi)有什么設(shè)計(jì)是平平穩(wěn)穩(wěn)地發(fā)展和形成的。希望本章能盡力展現(xiàn)這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)當(dāng)如何發(fā)生,并相信通過(guò)對(duì)這種產(chǎn)品設(shè)計(jì)的計(jì)劃編排、執(zhí)行、評(píng)審和批準(zhǔn)將會(huì)完全有能力對(duì)付和處理不可避免遇到的問(wèn)題,并將錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)過(guò)程重新引回到正確的過(guò)程中。推動(dòng)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用這種方法論的驅(qū)動(dòng)力包括計(jì)劃約束、員工培訓(xùn)的可行性;設(shè)備、裝備和其它的資源;市場(chǎng)的需求;完成和證明設(shè)計(jì)成功的固有成本。這些都屬于項(xiàng)目管理領(lǐng)域的內(nèi)容,本書(shū)暫且不予討論。對(duì)光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程有較大影響的因素是所應(yīng)用技術(shù)的成熟程度。例如,不久之前,由于種種原因,使用空間飛船將2.4m(94.5in)孔徑的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡(HST--HubbleSpace Zelescope)送人繞地球運(yùn)行的軌道上實(shí)際上是不可能的。一個(gè)機(jī)械方面的原因就是沒(méi)有合適的機(jī)械材料能夠滿(mǎn)足高硬度、低密度和超低熱膨脹特性的綜合要求。在望遠(yuǎn)鏡桁架結(jié)構(gòu)中使用鋁、鈦或者銦鋼,而代替不熟悉但非常有發(fā)展前景的新型石墨環(huán)氧樹(shù)脂(GrEp)復(fù)合材料(實(shí)際上已經(jīng)在使用)會(huì)嚴(yán)重地限制儀器在不穩(wěn)定熱環(huán)境中的工作性能。此外,NASA對(duì)望遠(yuǎn)鏡重量的嚴(yán)格限制很難滿(mǎn)足。與僅僅使用成熟的材料和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)相比較,應(yīng)用新材料成功地實(shí)現(xiàn)最新水平的儀器設(shè)計(jì)就需要更多的理論綜合和分析、以用量化測(cè)試。
編輯推薦
《光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(原書(shū)第3版)》特色:在對(duì)一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域進(jìn)行了充分研究后,《光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》(原書(shū)第3版)的改進(jìn)要點(diǎn)如下:對(duì)光機(jī)領(lǐng)域內(nèi)的最新發(fā)展和技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的回顧:采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法評(píng)估光學(xué)件(系統(tǒng))的壽命及使光學(xué)件的斷裂應(yīng)力達(dá)到最大化的方法:提出了新的理論來(lái)闡述溫度變化對(duì)安裝應(yīng)力和壓力的影響;對(duì)空間環(huán)境的特性,對(duì)環(huán)境敏感的設(shè)備所需要的振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)及激光對(duì)光學(xué)件的損傷重新進(jìn) 行了討論;給出了新材料機(jī)械性能的最新列表。無(wú)論讀者是在設(shè)計(jì)一臺(tái)高分辨率的投影儀或者是最敏感的空間望遠(yuǎn)鏡,都可以在《光機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》 (原書(shū)第3版)中找到您所需要的工具。
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