TMT三镜镜室组件柔性结构设计与屈曲分析
本文选题:TMT + 柔性结构 ; 参考:《红外与激光工程》2015年12期
【摘要】:30 m望远镜三镜为长轴3.594 m,短轴2.536 m的椭圆形微晶玻璃反射镜。其支撑结构采用了多种柔性结构,以释放非支撑方向的自由度。使得轴向支承和侧向支撑能够相互解耦,并减小支撑结构与镜子材料的热胀系数不匹配带来的热应力。柔性件柔度越高,在望远镜观测条件的扰动下镜面面形越好。但过高的柔度会降低柔性件的屈曲临界载荷,导致结构发生屈曲失效。为此需要计算出望远镜观测过程中柔性结构所承受的最大压力载荷,计算相应的屈曲安全系数SFBuckling。对比了典型结构非线性屈曲分析和特征值屈曲分析的区别,不断迭代设计和分析,柔性元件的SFBuckling和柔度取得了一个较好的平衡点,热扰动下的面形也达到了设计要求。
[Abstract]:The 30 m telescope is an elliptical glass-ceramics mirror with a long axis of 3.594 m and a short axis of 2.536 m. The support structure adopts a variety of flexible structures to release the degree of freedom in the non-braced direction. The axial support and lateral support can decouple each other and reduce the thermal stress caused by the mismatch between the thermal expansion coefficient of the bracing structure and the mirror material. The higher the flexibility of the flexible part, the better the mirror shape is under the disturbance of the telescope observation conditions. However, too high flexibility will reduce the critical buckling load of the flexible parts, resulting in buckling failure of the structure. It is necessary to calculate the maximum pressure load on the flexible structure during telescope observation and to calculate the corresponding buckling safety factor SFBuckling. The difference between nonlinear buckling analysis and eigenvalue buckling analysis of typical structures is compared. Iterative design and analysis show that the SFBuckling and flexibility of the flexible elements have achieved a good equilibrium point, and the surface shape under thermal disturbance has met the design requirements.
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院大学;
【基金】:国家自然科学基金(11403022)
【分类号】:TH743
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,本文编号:1790326
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