一种光谱相机的支撑箱体的制作方法

本发明涉及光谱相机设备技术领域，尤其涉及一种光谱相机的支撑箱体。

背景技术：

光谱遥感技术是对地观测领域的主要方向，光谱相机是这个发展方向的重要研制设备，支撑箱体作为光谱相机的主要支撑部件，用于确保光谱相机中各光机元件的形位稳定性，要求支撑箱体空间尺寸小、重量轻、结构刚度大。

现有技术中光谱相机各光学组件主要安装在支撑箱体的底板上，再局部加强支撑箱体底板结构，这种支撑箱体只利用了底板结构，结构利用率低，占用空间尺寸大，重量大，结构整体刚度有待进一步提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种光谱相机的支撑箱体，该支撑箱体的结构能够解决现有技术箱体结构利用率低，且占用空间尺寸大、重量大、整体刚度有待提高的问题。

一种光谱相机的支撑箱体，在支撑箱体的立壁上设置光谱相机的光机组件接口，且所述光机组件接口处设置有外沿周向加强筋；

所述支撑箱体的顶部设置有周向整圈加强筋，内部的立壁进一步设置有四处加强筋；

在所述支撑箱体的四个安装孔处每个均设计有两处立壁加强筋，共设计8处立壁加强筋。

在所述支撑箱体内部立壁所设置的四处加强筋的主体截面形状为四边形；

且在加强筋两端有螺孔位置处设置有局部加强凸台。

利用拓扑优化对所述支撑箱体的底部进行轻量化设计。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该支撑箱体的结构能够解决现有技术箱体结构利用率低，且占用空间尺寸大、重量大的问题；同时该支撑箱体的结构利用率高、空间尺寸小、重量轻，并能够明显提高结构刚度，进而提高使用性能稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供光谱相机的支撑箱体的整体结构示意图；

图2为本发明实施例所述支撑箱体设置加强筋的结构示意图之一；

图3为本发明实施例所述支撑箱体设置加强筋的结构示意图之二；

图4为本发明实施例所述支撑箱体设置加强筋的结构示意图之三；

图5为本发明实施例所述箱体底部优化设计的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供光谱相机的支撑箱体的整体结构示意图，参考图1：

在支撑箱体的立壁上设置光谱相机的光机组件接口，由于现有技术方案是将光机组件全部安装在箱体底部上表面，本发明实施例所述方案能够在同样确保相同光机组件的形位稳定性的同时，有效减少箱体空间尺寸，纵向尺寸从238.68mm减少为226.25，缩小12.43mm，直接提高了结构利用率，减轻整体重量；

进一步的，所述光机组件接口处设置有外沿周向加强筋，该设计可以确保光机组件的形位稳定性，相比现有技术方案整体刚度明显提高，充分保证了光机组件的形位精度；

所述支撑箱体的顶部设置有周向整圈加强筋，由于支撑箱体顶部是刚度薄弱环节，设计周向整圈加强筋，能够有助于提高立壁上光机组件的形位稳定性，且有效提高支撑箱体的整体刚度；

进一步的，在支撑箱体的内部立壁还设置有四处加强筋，如图2所示为本发明实施例所述支撑箱体设置加强筋的结构示意图之一，如图3所示为设置加强筋的结构示意图之二，如图4所示为设置加强筋的结构示意图之三，参考图2-4：加强筋1的主体截面形状为四边形，加强筋2、3、4主体截面形状也是四边形，不同之处在于加强筋两端有螺孔位置处设置有局部加强凸台，该设计能够有效提高支撑箱体的整体结构刚度；

另外，在所述支撑箱体的四个安装孔处每个均设计有两处立壁加强筋，共设计8处立壁加强筋，该设计可以使支撑箱体一体性更好，整体刚度得到提高。

具体实现中，还可以利用拓扑优化对所述支撑箱体的底部进行轻量化优化设计，例如可以利用变密度法在箱体结构刚度不低于现有技术方案的同时，优化设计箱体底部，如图5所示为本发明实施例所述箱体底部优化设计的结构示意图，通过该设计可以在不降低结构刚度的基础上，显著减少支撑箱体的整体重量，以钛合金材料(密度为4510kg/m³)为例，现有方案的箱体重3479.95g，本发明实施例所述方案的箱体重2869.11g，减轻了17.55％。

进一步的，利用有限元分析技术比较本发明实施例所述方案和现有技术方案的整体结构刚度，结果如下表1所示：

从分析结果可知，本发明模型在前六阶模态频率上相比现有技术模型分别提高了26.6％，19.0％，25.5％，15.3％，21.7％，24.9％，根据有限元分析理论和材料力学基本理论表明本发明实施例所述方案的结构具有更高的刚度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。