曲面仿生復眼透鏡微復型過程變形分析

楊俊等

摘要：針對大視場曲面仿生復眼透鏡的制造難點，采用了一種基于氣壓輔助聚合物彈性體微復型的制造工藝，以實現大視場曲面微透鏡陣列的快速、低成本制造。利用有限元軟件（ABAQUS），對氣壓輔助微復型工藝過程中聚合物彈性體的大變形、曲面成型過程中微透鏡的形變問題進行了仿真實驗，得到了曲面成型過程中曲面輪廓對成型氣壓的依賴關系，以及不同緯度微透鏡陣列的尺寸變化關系，并進行了相關工藝實驗驗證。結果表明，在氣壓輔助曲面成型過程中，成型曲面的輪廓為球面，其球面直徑依賴于成型氣壓；曲面成型過程中，微透鏡形變量沿曲面緯度方向基本一致，不同緯度上微透鏡直徑的增大率為9.45%～10.56%。由于在不同緯度處所制造的曲面復眼透鏡的焦平面不同，因此曲面復眼透鏡具有比平面微透鏡陣列更大的視場。

關鍵詞：氣壓輔助成型；曲面復眼透鏡；變形分析