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基于SiC材料的大长宽比长条型反射镜轻量化结构设计

陈涛伟  何欣  付亮亮  刘强  王忠善  
【摘要】:介绍了一种大长宽比长条型反射镜的轻量化结构设计方法。讨论了反射镜的材料选择和轻量化结构形式,同时在轻量化设计过程中引入拓扑优化方法,以反射镜柔性变形为设计约束,以最小体积为设计目标,经过迭代计算得到最优结果。根据优化结果,建立反射镜的三维实体模型,并利用MSC.Patran软件建立反射镜的有限元模型,对影响反射镜自重变形的各项参数给出了详细的分析和讨论,包括径厚比的选择、支撑点位置、轻量化形式等,得到了各参数对反射镜面形精度的影响曲线。根据反射镜的加工工艺特点给出了一种合理的轻量化结构形式,轻量化率达到了70%,轻量化后反射镜的质量为12.5kg。面形误差的RMS值小于λ/50(λ=632.8nm),满足设计要求。

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