大口径SiC轻量化主镜的优化与有限元分析

• 作者: 王从敬 王东 黄鑫 王晶
• 来源期刊: 光学学报
• 关键词: 光学设计 光电经纬仪 主反射镜 轻量化设计 有限元 Zernike多项式
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 光学设计与制造|Optical Design and Fabrication
• 页码范围: 178-184
• 页数: 7页
• 分类号: TH743
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.1122002

摘要

为达到高度轻量化的目的,以口径为1000 mm光电经纬仪的扇型SiC轻量化主镜为研究对象.通过对主镜背部加强筋的厚度、背部半封闭型面板的厚度和主镜的总厚度进行优化,使主镜的体积和质量均减小.建立三维模型后,利用有限元软件Abaqus建立有限元模型,得到有限元仿真结果后对主镜进行变形分析.利用Zernike多项式对主镜变形数据进行拟合,得到主镜的面形误差方均根(RMS)值.仿真结果表明,在满足主镜面形精度设计要求的情况下,优化后主镜的质量为62.78 kg,相比初始质量(89.36 kg)下降30％,主镜的径厚比由8.58提高至11.44.当光轴水平时,利用四维干涉仪对扇型轻量化主镜进行面形检测,主镜面形误差RMS值的检测结果为18.22 nm.