中心支撑610mm圆形主镜的超轻量化设计

作     者：包奇红 沙巍 陈长征 任建岳 BAO Qi-hong;SHA Wei;CHEN Chang-zheng;REN Jian-yue

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100039 

基　　金：国家高技术研究发展计划(No.863-2-5-1-13B)资助 

出 版 物：《光子学报》 (Acta Photonica Sinica)

年 卷 期：2016年第45卷第9期

页      码：122-128页

摘      要：为满足轻小卫星相机质量更轻、性能更好的要求,对某离轴三反空间相机610mm口径圆形主镜进行了超轻量化设计.选用背部中心单点支撑方式,采用变筋厚和变筋高的设计形式,结合集成优化方法,设计的主镜质量仅为6.23kg,面密度约为21.3kg/m2.并设计了主镜的支撑结构,仿真分析了组件的静、动力学性能.结果表明:三个方向重力工况下主镜的面形准确度(RMS值)均优于6nm,4℃均匀温变载荷工况下主镜的面形准确度优于1nm;主镜组件的一阶自然频率为112 Hz,频响分析的最大应力发生在钛合金柔性连接件的螺栓孔处,最大应力值为104 MPa,远小于钛合金的屈服极限870 MPa.主镜轻量化效果显著,主镜组件的静、动力学性能均满足设计要求,本文所述单点支撑形式的最大适用口径为683mm,为同类型空间反射镜的超轻量化设计提供了思路和参考.

主 题 词：超轻量化 中心支撑 变筋厚设计 变筋高设计 集成优化 有限元仿真 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 080401[080401] 09[农学] 0804[工学-材料学] 0903[农学-动物生产类] 0816[工学-纺织类] 081602[081602] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/gzxb20164509.0912007

馆 藏 号：203194432...