大尺寸矩形准直镜轻量化结构多学科优化设计

作     者：许明明 胡中文 季杭馨 王磊 侯永辉 陈忆 徐腾 汤振 胡启千 XU Mingming;HU Zhongwen;JI Hangxin;WANG Lei;HOU Yonghui;CHEN Yi;XU Teng;TANG Zhen;HU Qiqian

作者机构：中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所江苏南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室江苏南京210042 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金(11603054 11503059 11473049 11473048 11603056) 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2019年第40卷第1期

页      码：45-50页

摘      要：在极大望远镜宽视场光谱仪准直镜结构轻量化研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过多目标遗传算法结合多学科协同对准直镜轻量化结构进行优化设计,即以镜面形状要素为优化参数、镜面面型和质量为目标,并借助遗传算法为优化算法获取Pareto最优解。对比研究了不同轻量化孔轻量化后综合性能和轻量化后准直镜的热稳定性,三角型轻量化后准直镜轻量化率为70%,PV值为82.696nm;矩形轻量化孔准直镜轻量化率为75.3%,PV值约为107.03nm;准直镜环境温度变化为10K时,准直镜形变约增加一倍。研究结果表明:三角形轻量化孔综合评价优于矩形孔;准直镜结构轻量化多目标优化设计全面考虑了准直镜结构轻量化、轻量化孔形状要素和光学面型形变等多学科之间耦合问题,设计者可按需选择全局范围内最满意的最优解,这将大幅度降低开发成本和周期。

主 题 词：极大望远镜 宽视场光谱仪 准直镜 轻量化 多目标遗传算法 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.5768/JAO201940.0101008

馆 藏 号：203459447...