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460 mm口径单轴支撑碳化硅主镜的优化设计
1
作者
王涛
汪向阳
+2 位作者
赵新宇
刘瑞起
曹永刚
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025年第3期460-466,共7页
为简化某地基望远镜主镜的支撑方式,兼顾保障望远镜成像质量和精度,研究了460 mm口径单轴支撑碳化硅主镜的优化设计。首先,确定了相近线胀系数材料的单轴支撑方案和扇形的主镜背部结构,针对支撑结构和材料特性,利用先进的碳化硅烧结技...
为简化某地基望远镜主镜的支撑方式,兼顾保障望远镜成像质量和精度,研究了460 mm口径单轴支撑碳化硅主镜的优化设计。首先,确定了相近线胀系数材料的单轴支撑方案和扇形的主镜背部结构,针对支撑结构和材料特性,利用先进的碳化硅烧结技术可制备异性结构的特性,结合优化设计理论,在满足主镜面型精度的前提下,对主镜进行了轻量化设计。优化后的主镜质量仅为4.82 kg,主镜水平状态下面型仿真分析RMS为λ/51.4。经实际工程验证,主镜支撑后水平状态下面型精度检测结果优于λ/42,轻量化效果显著并满足实际使用要求。本研究为工程项目提供了理论基础和技术储备。
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关键词
碳化硅主镜
轻量化
有限元分析
优化设计
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职称材料
大口径主镜的六杆硬点定位机构参数优化
被引量：
1
2
作者
于致远
吴小霞
王富国
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期200-213,共14页
为了保证4m口径碳化硅主镜的六杆硬点定位系统有足够高的固有频率,对六杆硬点定位机构的构型参数进行了优化设计。首先,推导了主镜六杆硬点定位系统的动力学方程和固有频率方程,建立了机构的构型参数、硬点的轴向刚度、主镜的质量和惯...
为了保证4m口径碳化硅主镜的六杆硬点定位系统有足够高的固有频率,对六杆硬点定位机构的构型参数进行了优化设计。首先,推导了主镜六杆硬点定位系统的动力学方程和固有频率方程,建立了机构的构型参数、硬点的轴向刚度、主镜的质量和惯量与主镜系统的固有频率之间的函数关系;接着,通过有限元分析获得了用于4m碳化硅主镜定位的硬点的轴向刚度;然后,基于固有频率方程,以最大化4m碳化硅主镜系统的一阶固有频率为目标,使用遗传算法对六杆硬点定位机构的构型参数进行优化;最后,对最优构型下的4m碳化硅主镜系统进行了模态分析。硬点的轴向刚度为33.044 N/μm,优化后的4m碳化硅主镜系统的一阶固有频率达到30.83 Hz,相对初始值有较大提高。优化方法可以有效提高主镜六杆硬点定位系统的一阶固有频率。
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关键词
六杆硬点定位机构
4m
碳化硅主镜
主
镜
定位
构型参数优化
固有频率
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职称材料
题名
460 mm口径单轴支撑碳化硅主镜的优化设计
1
作者
王涛
汪向阳
赵新宇
刘瑞起
曹永刚
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国人民解放军
出处
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025年第3期460-466,共7页
基金
国家自然科学基金(No.62105330)。
文摘
为简化某地基望远镜主镜的支撑方式,兼顾保障望远镜成像质量和精度,研究了460 mm口径单轴支撑碳化硅主镜的优化设计。首先,确定了相近线胀系数材料的单轴支撑方案和扇形的主镜背部结构,针对支撑结构和材料特性,利用先进的碳化硅烧结技术可制备异性结构的特性,结合优化设计理论,在满足主镜面型精度的前提下,对主镜进行了轻量化设计。优化后的主镜质量仅为4.82 kg,主镜水平状态下面型仿真分析RMS为λ/51.4。经实际工程验证,主镜支撑后水平状态下面型精度检测结果优于λ/42,轻量化效果显著并满足实际使用要求。本研究为工程项目提供了理论基础和技术储备。
关键词
碳化硅主镜
轻量化
有限元分析
优化设计
Keywords
SiC mirror
lightweight
finite element analysis
optimization
分类号
TH745 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
大口径主镜的六杆硬点定位机构参数优化
被引量：
1
2
作者
于致远
吴小霞
王富国
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
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期200-213,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.12133009)。
文摘
为了保证4m口径碳化硅主镜的六杆硬点定位系统有足够高的固有频率,对六杆硬点定位机构的构型参数进行了优化设计。首先,推导了主镜六杆硬点定位系统的动力学方程和固有频率方程,建立了机构的构型参数、硬点的轴向刚度、主镜的质量和惯量与主镜系统的固有频率之间的函数关系;接着,通过有限元分析获得了用于4m碳化硅主镜定位的硬点的轴向刚度;然后,基于固有频率方程,以最大化4m碳化硅主镜系统的一阶固有频率为目标,使用遗传算法对六杆硬点定位机构的构型参数进行优化;最后,对最优构型下的4m碳化硅主镜系统进行了模态分析。硬点的轴向刚度为33.044 N/μm,优化后的4m碳化硅主镜系统的一阶固有频率达到30.83 Hz,相对初始值有较大提高。优化方法可以有效提高主镜六杆硬点定位系统的一阶固有频率。
关键词
六杆硬点定位机构
4m
碳化硅主镜
主
镜
定位
构型参数优化
固有频率
Keywords
six-hardpoint positioning mechanism
4m SiC primary mirror
primary mirror positioning
configuration parameter optimization
natural frequency
分类号
TH751 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
460 mm口径单轴支撑碳化硅主镜的优化设计
王涛
汪向阳
赵新宇
刘瑞起
曹永刚
《中国光学(中英文)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
大口径主镜的六杆硬点定位机构参数优化
于致远
吴小霞
王富国
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
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职称材料
已选择
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