基于搜索算法的大口径反射镜支撑结构应力研究

发布时间：2021-07-04 09:15

　　大口径反射镜的光学面型在系统装调过程中会受到支撑点所产生的机械应力的影响;同时,在进行测试过程中,环境温度的变化也会导致光学面型发生变化。准确定位应力的发生位置、方向和大小将对解决大口径光学系统因应力变化而导致的波前变形起到决定性作用。结合模拟退火算法与集成分析技术,建立了反射镜面型与其各安装点应力之间的线性关系;通过模型仿真实现了对受力位置、方向及大小的精确识别,模型仿真对作用力大小的识别准确度可达75%以上。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(14)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

图1 分析模型构建方法的流程图

图1 分析模型构建方法的流程图Step 2:将模型导入有限元分析软件(如ANSYS)中,对每个支撑位置施加X、Y、Z三个方向大小为1 N的作用力,如在每个方向上对图2所示平面镜的6个支撑点位置(P0、P1、P2、P3、P4、P5)都施加1 N的力,保存反射镜相应的形变量,并将其作为各个方向在单位作用力作用下对应的反射镜面型的变化。

通常情况下,采用大口径干涉仪产生的平面波对平面反射镜的面型进行测试,如图3(a)所示;对于球面反射镜的面型,则通过F数匹配的干涉仪出射的球面波进行检测,如图3(b)所示;非球面镜面型的检测方式与球面反射镜类似,但需要使用补偿器对干涉仪出射的球面波进行整形。对于不同的反射镜类型,将有限元分析结果转换成波前变换的方法如下。

【参考文献】：
期刊论文
[1]大型光学望远镜主镜主动支撑系统研究进展[J]. 徐宏,杨利伟,杨会生.  激光与光电子学进展. 2018(10)
[2]超大口径光学制造均力支撑布局优化[J]. 胡海飞,罗霄,辛宏伟,戚二辉,郑立功,张学军.  光学学报. 2014(04)
[3]航空遥感相机扫描反射镜支撑技术[J]. 付芸,徐长吉,丁亚林.  光学精密工程. 2003(06)
[4]参数优化方法在轻质反射镜结构设计中的应用[J]. 吴清彬,陈时锦,董申.  光学精密工程. 2003(05)



本文编号：3264505