Φ210mm超薄超轻SiC反射镜多目标集成优化设计

• 作者: 张雷 李林 杜一民 柯善良 贾学志
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 超轻量化 拓扑优化 多目标 集成优化 随机振动
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造
• 页码范围: 83-91
• 页数: 9页
• 分类号: V423.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20174612.1222001

摘要

为了提高轻小型碳化硅反射镜的面形精度并减轻其加工成本,针对某空间相机的Φ210 mm SiC反射镜进行超轻量化设计.采用背部三点支撑并优化支撑点的位置,通过拓扑优化,得到反射镜背部需保留和可去除材料的分布情况.结合背部开放式、三角形孔的轻量化方案,确定反射镜轻量化结构的初始模型.应用多目标集成优化方法,建立以反射镜重量和X向自重工况面形为目标,Z向自重工况面形值为约束的优化模型,对该反射镜进行了优化设计.优化后反射镜的X向自重工况下RMS值仅为0.18 nm,Z向自重工况下RMS值为2.38 nm,重量仅为0.568 kg,面密度达到16.9 kg/m2,X、Y、Z三向基频都在500 Hz以上.本文设计的反射镜结构有良好的力学性能,本文优化设计方法是合理有效性.

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	贾学志	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	18	156	6.0	12.0
5	李林	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	89	1043	18.0	31.0
13	柯善良	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	3	6	2.0	2.0