摘要： 为满足弹道相机小型化、高刚度和高精度的测量要求，对弹道相机跟踪架模态做了有限元分析。文中介绍了该设备的光机结构组成，采用UG软件对跟踪架进行了在自由状态下和约束状态下的模态进行了有限元分析。分析结果表明：该跟踪架谐振频率可以满足使用要求。
　　关键词：弹道相机；跟踪架；有限元分析；谐振频率
　　中图分类号：O315 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（c）-0000-00
　　1 引言
　　弹道相机是集现代光学、精密机械、电子和计算机等最新技术集成的光学测量仪器，在国防领域有着非常好的发展前途，对弹道相机的技术指标、研制周期、重量和体积提出很高的要求[1-2]，为了满足上述要求，弹道相机的每一部分必须经过精心设计。
　　弹道相机光机结构的关键部分之一是跟踪架，它对弹道相机的测量精度起着非常关键的作用。本文根据弹道相机跟踪架的特点做了有限元分析，分别在自由状态和约束状态下分析计算了跟踪架的谐振频率。
　　2 跟踪架组成
　　跟踪架是由底座、调平机构、垂直轴系、水平轴系等组成，可实现方位和俯仰的精密角度测量。水平轴系是由转台、左右立柱、四通、左轴、右轴、编码器、力矩电机、手动-机动切换机构和缓冲机构等组成。垂直轴系是由垂直轴、编码器、力矩电机、调平机构、底座等组成。
　　3 有限元分析
　　3.1模态分析
　　分别计算在自由状态、约束状态下跟踪架前三阶模态。
　　3.2跟踪架的有限元模型
　　根据工作原理，有限元模型规模为7，847单元，12，744节点，单元类型组成情况如表1所示。结构约束对其进行约束模态分析和静力变形分析时，需要对模型进行约束处理。约束是通过对基座底部每个凸台三点进行6自由度全约束实现的。
　　3.3.1自由模态分析
　　对结构进行自由模型分析，前3阶结果如表2所示。
　　图3（a）自由状态1阶振型图图3（b）自由状态2阶振型图图3（c） 自由状态3阶振型图
　　3.4.2 约束模态分析
　　对结构进行约束模态分析，前3阶结果如表3所示。
　　图4（a） 约束状态1阶振型图图4（b） 约束状态2阶振型图图4（c） 约束状态3阶振型图
　　3结论
　　本文介绍了弹道相机的跟踪架的组成，通过有限元分析计算了跟踪架在自由状态和约束状态下的谐振频率。通过实际应用表明，该跟踪架可以满足弹道相机的高精度测量指标要求。
　　参考文献：
　　[1]赵贤森.经纬仪[M].北京：中国计量出版社，2002.
　　[2]王涛，唐杰，丛俊峰. 基于标准轴承的经纬仪俯仰轴系设计[J].长春理工大学学报，2011，34（3）：39-41..
　　作者简介：孟庆华（1963-），男，吉林长春人，工学硕士，研究员，主要从事光谱仪器和光电经纬仪设计和研究。