1.2m地基主反射镜变方位支撑技术研究

发布时间：2017-11-24 01:30

  本文关键词：1.2m地基主反射镜变方位支撑技术研究

  更多相关文章： 变方位支撑 拓扑优化 多学科优化设计 有限元分析 多体动力学分析

【摘要】：为了满足天文观测以及军事上的需要,对地基望远镜的分辨率和跟踪指向能力提出了越来越高的要求。大口径望远镜主镜支撑设计是望远镜设计的关键技术之一,它决定了望远镜的成像质量。本文以1.2m地基主反射镜变方位支撑技术为主要研究内容,为了满足结构刚度和稳定性要求,应用有限元方法对主镜支撑系统进行静动态性能分析,使主镜室组件结构得到优化。介绍了地基望远镜的作用,望远镜常采用的光学系统的结构形式,国内外大口径望远镜的发展状况,重点阐述了望远镜主镜的支撑方式。确定了主镜面形评价标准和方法,对大口径主镜多种轴向支撑方式和径向支撑方式优缺点对比后确定了1.2m主镜的总体变方位支撑方案,主要包括轴向机械Whiffletree支撑、径向平衡杠杆支撑和其他辅助保护支撑。在总体变方位支撑方案的指导下,对1.2m主镜支撑进行设计和优化,建立主镜室组件模型。主镜的光学参数确定后,分别进行轴向和径向支撑结构设计。轴向支撑设计包括支撑点数目,支撑点的位置优化,机械Whiffletree结构设计以及轴向保护支撑设计。径向支撑设计包括径向支撑位置优化和平衡杠杆重锤支撑设计。对主镜室初始模型进行拓扑优化设计,可以对主镜室轻量化并能提高主镜室的一阶固有频率。在主镜室组件模型简化的基础上,对轴承和球铰链进行接触建模,并建立主镜室组件的有限元模型,进行了非线性静力学分析,评价了主镜室组件在不同工作方位下主镜面形是否满足设计要求。最后对主镜室组件进行了动力学分析,主要包括模态分析、地震谱随机振动分析和刚柔耦合多体动力学分析,评估了主镜室组件的动态性能。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH751

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本文编号：1220569