为了实现空间望远镜大型光学载荷的在轨更换, 设计了一种能够实现在轨快速拆装的定位机构, 并针对其核心问题即在轨重复定位精度进行了研究。首先, 选定了一种能够避免热应力的运动学定位方式。在此基础上设计了定位机构, 并根据刚体的微小角位移是矢量并符合矢量合成法则的原则, 利用角位移矢量合成的方法推导出了光学载荷的转角数学模型; 然后, 设计杆系结构模拟了光学载荷及其框架, 同时为了模拟光学载荷在轨拆装的微重力环境, 利用微重力模拟的常用方法悬吊法设计了悬吊装置, 以实现光学载荷模块的重力卸载; 最后, 搭建了试验检测环境, 对光学载荷模块进行重复拆装试验, 利用经纬仪及数显千分表进行检测, 并处理试验结果得到了重复定位误差值。结果表明, 光学载荷模块的重复安装转角误差最大为±28.8″, 平移误差最大为±0.057 mm。本文研究能够为在轨可更换载荷定位机构的设计提供参考, 具有理论意义和应用价值。

为了保证4 m SiC主镜的位姿精度和支撑系统的刚度, 根据主镜支撑系统的光学指标对六杆硬点定位机构的相关参数指标进行了分析。应用有限元方法并借助于有限元软件, 对六杆硬点定位机构进行了优化设计, 确定了硬点分布半径、定位夹角、轴向刚度和轴向拉压力极限。分析计算出在主镜背部半径为1 345 mm的圆周上, 均匀分布六个硬点机构连接点时, 单个硬点轴向刚度达到15 000 N/mm。此时, 主镜支撑系统的固有频率大于等于15 Hz, 满足设计要求, 为后续结构的优化设计提供了依据。

文章设计了一种基于微处理器的电感测微仪，把这项技术应用在锂电池极片涂膜的厚度测量中，通过一系列的试验对该电感测微仪性能参数进行了评价。试验数据表明，该测量仪具有良好的性能指标，能在精密和超精密测量领域中使用。

为了克服现有技术存在的不足，实现光学测量装置在轴孔内的高精度测量，提出了一种新的轴孔内的同轴定位机构装置。根据机械技术领域的三点定心原理及六点定轴原理，利用机构中2个涨套的6个弹性爪与轴孔机械轴进行点接触，由于与轴孔内壁接触都是刚性接触，能够承受较大负荷从而实现光学测量装置光轴与轴孔机械轴的精密重合，达到高精度的定位及保持高精度的同轴状态。定位机构在实际中得到了很好的应用，理论和实践证明此定位机构能够很好地实现光学测量装置在轴孔内的高精度定位，精度能够达到10″以内，从而起到光学测量装置测量机构轴线的作用。