《表3 三片镜片的最大等效应力》

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《热环境下红外镜头面形变化对成像质量的影响》

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以-40℃为例，三片镜片受到的应力分布云图与位移云图如图5所示。从应力和位移云图中可以看出镜片在低温时所承受的应力与变形并不是均匀分布的，而是呈环状分布。各镜片在各温度场下所受应力值如表3所示。从表3中可以看出，当温度升高或降低时，镜片所承受的等效应力值并不一样，这是由于镜筒等机械结构材料的热膨胀系数大于镜片的热膨胀系数导致的。以20℃为界，当温度升高时，由于镜筒等机械结构的热膨胀量大于镜片的热膨胀量，三片镜片的等效应力较小，且三片镜片的热应力随温度的升高呈上升趋势，此时镜片的等效应力主要来源于自身的热应力以及和镜筒的摩擦接触；当温度降低时，由于受到镜筒等机械结构的挤压，三片镜片所承受的等效压应力较大，且随温度的降低等效压应力值逐渐增大，但应力值均小于断裂应力值345MPa[5]，镜片不会发生断裂损坏。镜片2的等效应力值与镜片1和镜片3的等效应力相比较小，这是因为镜片2与镜筒的热膨胀系数相差较小。