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基于Zernike系数优化模型的光学反射镜支撑结构拓扑优化设计方法
被引量：
14
1
作者
施胤成
闫怀德
+5 位作者
宫鹏
刘韬
王强龙
程路超
邓健
刘震宇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期203-214,共12页
使用Zernike多项式表征镜面的变形,应用伴随变量法推导Zernike系数对拓扑优化设计变量的敏度,克服了差分法求解敏度时计算量大的问题,实现了基于Zernike系数直接建构具有成千上万设计变量的优化模型的目标函数以及设计约束.同时,在有限...
使用Zernike多项式表征镜面的变形,应用伴随变量法推导Zernike系数对拓扑优化设计变量的敏度,克服了差分法求解敏度时计算量大的问题,实现了基于Zernike系数直接建构具有成千上万设计变量的优化模型的目标函数以及设计约束.同时,在有限元数值离散的理论框架下,采用有限单元基函数以及单元数值积分的程序实现了结构变形以及Zernike系数的求解,简化了计算流程的同时还能保证计算精度.本文算法可以对目标函数或约束为线性组合的Zernike系数的一般结构拓扑优化模型进行优化,具有一定的泛用性.
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关键词
结构拓扑优化
ZERNIKE多项式
反射镜支撑设计
有限元
光学器件
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职称材料
题名
基于Zernike系数优化模型的光学反射镜支撑结构拓扑优化设计方法
被引量：
14
1
作者
施胤成
闫怀德
宫鹏
刘韬
王强龙
程路超
邓健
刘震宇
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学材料科学与光电技术学院
中国北方工业有限公司
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期203-214,共12页
基金
国家自然科学基金面上项目(No.51675506)
吉林省优秀青年人才基金(No.20190103015JH)
科技部国家重点研发计划(No.2018YFF01011503)~。
文摘
使用Zernike多项式表征镜面的变形,应用伴随变量法推导Zernike系数对拓扑优化设计变量的敏度,克服了差分法求解敏度时计算量大的问题,实现了基于Zernike系数直接建构具有成千上万设计变量的优化模型的目标函数以及设计约束.同时,在有限元数值离散的理论框架下,采用有限单元基函数以及单元数值积分的程序实现了结构变形以及Zernike系数的求解,简化了计算流程的同时还能保证计算精度.本文算法可以对目标函数或约束为线性组合的Zernike系数的一般结构拓扑优化模型进行优化,具有一定的泛用性.
关键词
结构拓扑优化
ZERNIKE多项式
反射镜支撑设计
有限元
光学器件
Keywords
Structural topology optimization
Zernike polynomials
Design for supporting structures of reflective mirrors
Finite element analysis
Optical device
分类号
O435.2 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
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被引量
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1
基于Zernike系数优化模型的光学反射镜支撑结构拓扑优化设计方法
施胤成
闫怀德
宫鹏
刘韬
王强龙
程路超
邓健
刘震宇
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
14
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