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空间相机反射镜SiC/Al 支撑板轻量化结构优化设计

齐光 许艳军 刘炳强

齐光, 许艳军, 刘炳强. 空间相机反射镜SiC/Al 支撑板轻量化结构优化设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2214-2218.
引用本文: 齐光, 许艳军, 刘炳强. 空间相机反射镜SiC/Al 支撑板轻量化结构优化设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2214-2218.
Qi Guang, Xu Yanjun, Liu Bingqiang. Lightweight structure design for SiC/Al supporting plate of space mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(7): 2214-2218.
Citation: Qi Guang, Xu Yanjun, Liu Bingqiang. Lightweight structure design for SiC/Al supporting plate of space mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(7): 2214-2218.

空间相机反射镜SiC/Al 支撑板轻量化结构优化设计

基金项目: 

国家863 计划(863-2-5-1-13B)

详细信息
    作者简介:

    齐光(1981-),男,助理研究员,硕士,主要从事空间光学仪器及其光机结构设计方面的研究。Email:ygwx01@163.com

  • 中图分类号: V445.8;TH16

Lightweight structure design for SiC/Al supporting plate of space mirror

  • 摘要: 在保证空间光学遥感相机反射镜组件结构刚度、位置精度、面形精度的同时,最大限度地降低反射镜支撑板的质量,是轻量化设计的一个重要内容。提出了通过拓扑优化确定反射镜用SiC/Al 材料的背部支撑板轻量化形式的方案。采用有限元分析法对获得的优化结果进行分析。分析结果表明: 重力载荷下面形精度达到/10 PV,/50 RMS(=632.8 nm),PV 值13.3 nm,RMS 值2.9 nm,反射镜组件一阶固有频率239 Hz,均优于传统结构形式的反射镜。拓扑优化的方法获得的轻量化背部支撑板能够满足使用要求。
  • [1] Song Yanfeng, Shao Xiaopeng, Xu Jun. Off-axis three-mirror reflective optical system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(4): 706-709. (in Chinese) 宋岩峰, 邵晓鹏, 徐军. 离轴三反射镜光学系统研究[J]. 红外与激光工程, 2008, 37(4): 706-709.
    [2]
    [3]
    [4] Qi Guang, Li Jinglin, Wang Shuxin, et al. Lightweight structure design for rectangular SiC space mirror [J]. Opto-Electronic Engineering, 2012, 39(2): 43-47. (in Chinese) 齐光, 李景林, 王书新, 等. 长条形SiC 空间反射镜轻量化结构优化设计[J]. 光电工程, 2012, 39(2): 43-47.
    [5] Liu Lei, Gao Minghui, Li Lifu, et al. Primary mirror topological optimum design of space camera[J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(6): 1066-1069. (in Chinese) 刘磊, 高明辉, 李丽富, 等. 空间相机主反射镜结构拓扑优化设计[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(6): 1066-1069.
    [6]
    [7]
    [8] Zhao Lihong, Guo Pengfei, Sun Hongjun, et al. Development actuality and prospect on research of structural topology optimizatio[J]. Journal of Liaoning Institute of Technology, 2004, 24(1): 46-49. (in Chinese) 赵丽红, 郭鹏飞, 孙洪军, 等. 结构拓扑优化设计的发展、 现状及展望[J]. 辽宁工学院学报, 2004, 24(1): 46-49.
    [9]
    [10] Luo Zhen, Chen Liping, Huang Yuying, et al. Topological optimization design for continuum structures[J]. Advances in Mechanics, 2004, 34(4): 463-476. (in Chinese) 罗震,陈立平,黄玉盈,等. 连续体结构的拓扑优化设计 [J]. 力学进展, 2004, 34(4): 463-476.
    [11] Guo Zhongze, Zhang Weihong, Chen Yuze. An overview on topological optimization design of structures [J]. Journal of Machine Design, 2007, 24(8): 1-6. (in Chinese) 郭中泽,张卫红,陈裕泽. 结构拓扑优化设计综述[J]. 机械设计, 2007, 24(8): 1-6.
    [12]
    [13] Ren Jianyue, Chen Chanzheng, He Bin, et al. Application of SiC and SiC/Al to TMA optical remote sensor [J]. Opt Precision Eng,2008, 16(12): 2537-2543. (in Chinese) 任建岳, 陈长征, 何斌, 等. SiC 和SiC/ Al 在TMA 空间遥感器中的应用[J]. 光学精密工程,2008, 16(12): 2537-2543.
    [14]
    [15] Cui Yan, Li Lifu, Li Jinglin, et al. High volume fraction SiC/Al composites for space_based optomechanical structures [J]. Opt Precision Eng, 2007, 15(8): 1175-1180. (in Chinese) 崔岩, 李丽富, 李景林, 等. 制备空间光机结构件的高体份 SiC/Al 复合材料[J]. 光学精密工程, 2007, 15(8): 1175-1180.
  • [1] 张鹏辉, 赵扬, 李鹏, 周志权, 白雪, 马健.  基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210533-1-20210533-9. doi: 10.3788/IRLA20210533
    [2] 李延伟, 殷龙海, 李玉龙, 谢新旺, 张景国, 谢虹波.  机载红外成像系统主支撑结构新型轻量化设计方法与应用 . 红外与激光工程, 2022, 51(11): 20220232-1-20220232-9. doi: 10.3788/IRLA20220232
    [3] 曲慧东, 魏加立, 董得义, 胡海飞, 关英俊.  长条形空间反射镜组件轻量化结构设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20200404-1-20200404-11. doi: 10.3788/IRLA20200404
    [4] 徐云飞, 张笃周, 王立, 华宝成.  非合作目标局部特征识别轻量化特征融合网络设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(7): 20200170-1-20200170-7. doi: 10.3788/IRLA20200170
    [5] 翟岩, 姜会林, 梅贵, 江帆.  大口径空间红外相机铍铝合金反射镜组件材料选择与设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(6): 20190390-1-20190390-7. doi: 10.3788/IRLA20190390
    [6] 张超杰, 习兴华, 王永宪, 朱俊青, 关英俊.  空间遥感相机大口径反射镜结构优化设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0214002-0214002. doi: 10.3788/IRLA202049.0214002
    [7] 李响, 李小明, 张家齐, 柳鸣, 孟立新, 张立中.  多节点激光通信天线“一体式”SiC/Al轻量化摆镜 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 198-204. doi: 10.3788/IRLA201948.S118001
    [8] 汪奎, 辛宏伟, 徐宏, 任天赐.  空间相机快速反射镜的结构轻量化设计 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 418001-0418001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0418001
    [9] 王瀚, 曹小涛, 赵伟国, 赵海波, 杨维帆, 张博威.  空间相机次镜调整机构的改进布谷鸟标定方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 518002-0518002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0518002
    [10] Sekou Singare, 陈盛贵, 钟欢欢.  激光透射焊接聚碳酸酯的有限元分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 206005-0206005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0206005
    [11] 张耀平, 樊峻棋, 龙国云.  变形镜在激光辐照下热畸变有限元模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136002-1136002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1136002
    [12] 张雷, 丁亚林, 徐正平, 张洪文, 张健, 郭万存.  长条形扫描反射镜的柔性支撑 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3678-3683.
    [13] 程少园, 张丽, 高卫军, 王劲强.  大视场空间相机侧摆成像时几何参数分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1872-1877.
    [14] 袁健, 沙巍, 陈长征, 张星祥, 任建岳.  空间相机桁架式支撑结构的集成优化设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3661-3666.
    [15] 付世欣, 周超, 曹玉岩, 范磊, 韩西达.  基于拓扑优化的4 m 望远镜底座结构设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2441-2447.
    [16] 伞兵, 李景林, 孙斌.  空间相机大口径反射镜轻量化技术及应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3043-3048.
    [17] 贺小军, 张贵祥, 郑亮亮, 曲宏松.  高分辨相机传函测试误差分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 89-94.
    [18] 陈洪达, 陈永和, 史婷婷, 刘晓华, 傅雨田.  空间反射镜的轻量化及支撑设计研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 535-540.
    [19] 徐宏, 关英俊.  大口径SiC轻量化反射镜组件的结构设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 83-88.
    [20] 孟庆宇, 张伟, 龙夫年.  天基空间目标可见光相机探测能力分析 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2079-2084.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-06
  • 修回日期:  2013-12-07
  • 刊出日期:  2014-07-25

空间相机反射镜SiC/Al 支撑板轻量化结构优化设计

    作者简介:

    齐光(1981-),男,助理研究员,硕士,主要从事空间光学仪器及其光机结构设计方面的研究。Email:ygwx01@163.com

基金项目:

国家863 计划(863-2-5-1-13B)

  • 中图分类号: V445.8;TH16

摘要: 在保证空间光学遥感相机反射镜组件结构刚度、位置精度、面形精度的同时,最大限度地降低反射镜支撑板的质量,是轻量化设计的一个重要内容。提出了通过拓扑优化确定反射镜用SiC/Al 材料的背部支撑板轻量化形式的方案。采用有限元分析法对获得的优化结果进行分析。分析结果表明: 重力载荷下面形精度达到/10 PV,/50 RMS(=632.8 nm),PV 值13.3 nm,RMS 值2.9 nm,反射镜组件一阶固有频率239 Hz,均优于传统结构形式的反射镜。拓扑优化的方法获得的轻量化背部支撑板能够满足使用要求。

English Abstract

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