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光学学报
ESCI,EI,SCOPUS,CJCR,CSCD,北图
2019年第39卷第03期1页
超轻空间相机主支撑背板的优化设计
录用时间:2018-06-12
论文栏目
光学设计与制造
作者单位
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
2 长春光学精密机械与物理研究所
论文摘要
摘要:针对某空间相机超轻和高热稳定性的要求,设计了一体化的背板结构,既是主反射镜的支撑背板也是相机的主承力板。采用具有高比刚度,高热稳定性的SiC作为背板的材料,通过施加最小尺寸约束的变密度拓扑优化,确定支撑板背部筋的布置;建立以非支配排序遗传方法NSGA-II(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm)为优化算法的多目标优化模型,集成反射镜的面形和背板的质量,完成背板的尺寸优化设计,得到背板仅重0.591kg,最小筋厚为2.1mm。最后,利用有限元分析对优化结果进行动、静力学性能分析。分析结果表明,反射镜组件在5℃温升载荷下镜面面形均方根值RMS(Root Mean Square)值为0.158nm,具有良好的热稳定性;X向重力载荷下(与光轴垂直方向/面形检测方向)镜面面形RMS值为1.169nm,峰谷值PV(Peak to Valley)为5.403nm;反射镜组件的一阶固有频率达到397Hz,镜面边缘随机振动响应小于16grms,满足空间应用。
引用本文
邵梦旗, 张雷, 李林, 魏磊. 超轻空间相机主支撑背板的优化设计[J]. 光学学报, 2019, 39(03): 1. 
DOI:10.3788/aos201939.03光学设计与制造01
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