大口径反射镜水平集拓扑优化设计

作     者：李诚良 丁亚林 刘磊 Li Chengliang;Ding Yalin;Liu Lei

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFB0500301 2016YFB0500302 2016YFB0500303 2016YFB0500304 2016YFB0500300) 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2018年第47卷第9期

页      码：292-298页

摘      要：为了设计适用于空间望远镜的具有质量轻、刚度高、高面形精度特点的大尺寸反射镜,提出了基于水平集方法的反射镜拓扑优化设计方法。首先,在口径1 m反射镜镜体初始结构模型的基础上建立有限元模型,基于SIGFIT采用DRESP2建立面形RMS的目标响应函数,将镜面面形精度直接作为目标函数,在重量约束条件下,基于变密度算法与水平集拓扑方法分别进行优化设计,并基于OSSmooth功能对设计结果分离阈值进行研究。通过对优化模型分离阈值进行分析,得到最优化的输出结构模型。采用水平集方法的拓扑优化设计方法的中间密度单元格数目远小于变密度方法,输出结构边界连接性更好。优化模型面形RMS值小于λ/50(λ=632.8 nm),满足设计指标。

主 题 词：光学工程 反射镜 拓扑优化 水平集 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/IRLA201847.0918001

馆 藏 号：203374087...