دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 159220
ترجمه فارسی عنوان مقاله

تجزیه و تحلیل میکروسکوپی توزیع شده از آینه غشای پلاستیکی غیر قابل تنظیم

عنوان انگلیسی
Distributed microscopic actuation analysis of deformable plate membrane mirrors
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی
159220 2018 28 صفحه PDF
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Mechanical Systems and Signal Processing, Volume 100, 1 February 2018, Pages 57-84

ترجمه کلمات کلیدی
آینه غشای پلاستیکی، لایه پیزوالکتریک، کنترل مدرن، حرکت میکروسکوپی، اثر تنش،
کلمات کلیدی انگلیسی
Plate membrane mirror; Piezoelectric layer; Modal control; Microscopic actuation; Tension effect;
ترجمه چکیده
برای افزایش تراکم عریض آینه های نوری مورد استفاده در تلسکوپ های فضایی و دیگر سازه های نوری فضایی، مفهوم آینه های غیر قابل انعطاف پذیر غشا پیشنهاد شده است. از آنجا که انعطاف پذیری بالا، سختی ضعیف و ویژگی های کم دمایی، تحرک های محیطی مانند مانور های مداری، تغییر مسیر و گرمای غیر یکنواخت ممکن است باعث ارتعاش غیر منتظره و در نتیجه عملکرد کار را کاهش دهد. بنابراین، کنترل لرزش فعال برای این آینه های غشایی ضروری است. در این مقاله، دو مدل آینه های مختلف، به عنوان مثال مدل غشای پلاستیکی و مدل غشایی خالص مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور بررسی ویژگی های ارتعاش مودال آینه، یک لایه پیزوالکتریک به طور کامل بر روی قسمت غیر انعکاسی آن به عنوان محرک عمل می کند. معادلات دینامیک آینه لایه شده با محرک های پیزوالکتریک ابتدا ارائه می شوند. سپس، محرک ناشی از نیروی کنترل مودال تعریف می شود. هنگامی که ناحیه محرک به بی نهایت کم می رسد، بیان نیروی کنترل مودال میکروسکوپیک و دو جزء آن برای پیش بینی رفتار حرکت میکروسکوپی فضایی آینه حاصل می شود. نیروهای پیشگیرانه غشای مختلف نیز برای نشان دادن اثرات تنش بر روی آینه استفاده می شود. تجزیه و تحلیل ها نشان می دهد که توزیع فضایی نیروهای میکرو کنترل مود دقیقا با توزیع سیگنال های حسگر آینه مشابه است، که دستورالعمل های مهمی برای قرار دادن آینه های ناپایدار غشا را فراهم می کند.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله  تجزیه و تحلیل میکروسکوپی توزیع شده از آینه غشای پلاستیکی غیر قابل تنظیم

چکیده انگلیسی

To further reduce the areal density of optical mirrors used in space telescopes and other space-borne optical structures, the concept of flexible membrane deformable mirror has been proposed. Because of their high flexibility, poor stiffness and low damping properties, environmental excitations such as orbital maneuver, path changing, and non-uniform heating may induce unexpected vibrations and thus reduce working performance. Therefore, active vibration control is essential for these membrane mirrors. In this paper, two different mirror models, i.e., the plate membrane model and pure membrane model, are studied respectively. In order to investigate the modal vibration characteristics of the mirror, a piezoelectric layer is fully laminated on its non-reflective side to serve as actuators. Dynamic equations of the mirror laminated with piezoelectric actuators are presented first. Then, the actuator induced modal control force is defined. When the actuator area shrinks to infinitesimal, the expressions of microscopic local modal control force and its two components are obtained to predict the spatial microscopic actuation behavior of the mirror. Different membrane pretension forces are also applied to reveal the tension effects on the actuation of the mirror. Analyses indicate that the spatial distribution of modal micro-control forces is exactly the same with the sensing signals distribution of the mirror, which provides crucial guidelines for optimal actuator placement of membrane deformable mirrors.