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空间相机主反射镜的拓扑优化设计

刘秀敏  何斌  沙巍  张星祥  孙斌  任建岳  
【摘要】:为满足空间反射镜高面形精度、高轻量化率的要求,在外径700 mm圆反射镜的设计过程中引入拓扑优化方法,依据变密度法建立了SIMP模型。在反射镜光轴方向重力工况下,以结构整体柔度为设计约束,最小体积为设计目标进行迭代,优化设计出了RMS值为8.89 nm,轻量化率达82%的反射镜模型。在同等质量下,基于传统的三角形轻量化孔结构设计出的反射镜模型RMS值为11.75 nm,轻量化率为65%。在径向重力工况下,拓扑优化结构也能满足面形要求。计算结果表明,拓扑优化的轻量化形式在面形和轻量化率上都优于传统形式。

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