离轴三反空间相机主支撑结构优化设计与试验

• 作者: 孔林 席佳利 张雷 解鹏 魏磊
• 来源期刊: 光电工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 主支撑结构 拓扑优化设计 随机响应 离轴三反相机 桁架结构
• 年，卷（期）: 2016,（7）
• 所属期刊栏目: ?光机电控制?
• 页码范围: 45-51
• 页数: 7页
• 分类号: V474.2
• 字数: 3921字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-501X.2016.07.008

摘要

为解决离轴三反空间相机随机响应过大的问题，提出了一种以降低加速度响应均方根值(RMS)为目标的空间相机主支撑结构拓扑优化设计方法。首先，在分析各种空间相机主支撑结构和某离轴三反光学系统特点的基础上，确定了次镜组件和折叠镜组件分开支撑的结构形式。其次，以离轴三反空间相机次镜的加速度响应均方根值为优化目标，以体积分数，X、Y、Z向重力载荷分别作用下次镜的刚体位移，主支撑结构的一阶频率为约束条件对初始主支撑结构有限元模型进行拓扑优化设计，得到了加速度响应满足设计要求的主支撑结构。最后，对该结构进行有限元分析和振动试验，表明了该离轴三反空间相机力学性能指标均满足设计要求，其中Z向2 g RMS量级的随机激励下次镜的加速度响应均方根值为5.08 g；主支撑结构质量仅为3.8 kg，一阶频率达到了291.4 Hz。该离轴三反相机主支撑结构的设计方法可以作为其他同型相机结构设计的参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张雷	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	290	5752	38.0	64.0
2	解鹏	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	14	52	5.0	6.0
3	魏磊	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	15	57	5.0	7.0
7	孔林	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	16	74	6.0	8.0
8	席佳利	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	2	1	1.0	1.0