大长宽比长条形SiC反射镜的优化设计与试验

• 作者: 张雷 李宗轩 马冬梅 魏磊
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 长条形反射镜 面形精度 拓扑优化 随机振动 轻量化
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造
• 页码范围: 130-136
• 页数: 7页
• 分类号: V423.4+3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20174603.0322003

摘要

针对某离轴三反光学系统中的大长宽比长条形SiC反射镜镜面边缘随机振动加速度响应均方根值过大的特点,提出一种采用“基结构法”的反射镜结构拓扑优化方法,以随机振动加速度响应均方根值最小化为优化目标.首先对某初始反射镜结构进行有限元分析,发现反射镜镜面边缘点Z向加速度响应均方根值过大.其次,应用连续体结构拓扑优化思想,以反射镜镜面边缘点的随机振动加速度响应均方根值作为优化目标,以镜面峰谷值、镜体一阶约束频率作为约束条件,以反射镜筋板式基结构作为优化空间,对反射镜镜体结构进行拓扑优化设计,得到了一种各项力学性能指标及面形精度均满足指标要求的反射镜轻量化结构.最后,通过有限元分析与振动试验,验证了本文设计的反射镜结构拥有良好的力学性能,其中反射镜镜体质量相比优化前降低了13％,镜面边缘点的Z向随机振动加速度响应均方根值降低了58％,证明了本文优化方法的有效性.

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
3	马冬梅	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	48	388	11.0	15.0
5	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
9	李宗轩	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	17	89	5.0	8.0