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大口径SiC轻量化反射镜组件的结构设计

徐宏 关英俊

徐宏, 关英俊. 大口径SiC轻量化反射镜组件的结构设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 83-88.
引用本文: 徐宏, 关英俊. 大口径SiC轻量化反射镜组件的结构设计[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 83-88.
Xu Hong, Guan Yingjun. Structural design of large aperture SiC mirror subassembly[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(S1): 83-88.
Citation: Xu Hong, Guan Yingjun. Structural design of large aperture SiC mirror subassembly[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(S1): 83-88.

大口径SiC轻量化反射镜组件的结构设计

基金项目: 

国家863计划(2009AA7020107)

详细信息
    作者简介:

    徐宏(1961-),女,副研究员,主要从事空间光学遥感器结构设计方面的研究.Email: xuhongciomp@sina.com

    通讯作者: 关英俊(1978-),男,副教授,博士,主要从事空间光学遥感器结构优化设计方面的研究.Email: gyj5460@sohu.com
  • 中图分类号: V447.3;TH703

Structural design of large aperture SiC mirror subassembly

  • 摘要: 针对某空间相机1.1 m口径反射镜的光机结构设计任务,为降低反射镜的重量,提高其环境适应性,设计了一种重力变形小、抗振性强、热尺寸稳定性高的空间反射镜结构系统.首先,详细分析了反射镜及支撑结构选材依据及应考虑的主要因素.然后,提出一种背部半封闭式扇形轻量化孔的反射镜轻量化结构方案,并利用参数化建模分析的方法对其结构参数进行了优化设计.采用背部三点柔性支撑方式对反射镜进行支撑,通过柔性铰链的柔性来调节由于装配中的过定位和热环境变化导致的反射镜面形精度降低问题.最后,对反射镜组件的力学和热特性分析结果表明,反射镜在X向1 g重力作用下反射镜面形精度PV为62.4 nm,RMS为5.7 nm,在204 ℃环境温度变化范围内面形精度达到PV为61.7 nm,RMS为6.3 nm,反射镜组件基频为150 Hz,能够满足静态刚度、动态刚度和热尺寸稳定性的设计指标要求.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-10
  • 修回日期:  2014-11-15
  • 刊出日期:  2015-01-25

大口径SiC轻量化反射镜组件的结构设计

    作者简介:

    徐宏(1961-),女,副研究员,主要从事空间光学遥感器结构设计方面的研究.Email: xuhongciomp@sina.com

    通讯作者: 关英俊(1978-),男,副教授,博士,主要从事空间光学遥感器结构优化设计方面的研究.Email: gyj5460@sohu.com
基金项目:

国家863计划(2009AA7020107)

  • 中图分类号: V447.3;TH703

摘要: 针对某空间相机1.1 m口径反射镜的光机结构设计任务,为降低反射镜的重量,提高其环境适应性,设计了一种重力变形小、抗振性强、热尺寸稳定性高的空间反射镜结构系统.首先,详细分析了反射镜及支撑结构选材依据及应考虑的主要因素.然后,提出一种背部半封闭式扇形轻量化孔的反射镜轻量化结构方案,并利用参数化建模分析的方法对其结构参数进行了优化设计.采用背部三点柔性支撑方式对反射镜进行支撑,通过柔性铰链的柔性来调节由于装配中的过定位和热环境变化导致的反射镜面形精度降低问题.最后,对反射镜组件的力学和热特性分析结果表明,反射镜在X向1 g重力作用下反射镜面形精度PV为62.4 nm,RMS为5.7 nm,在204 ℃环境温度变化范围内面形精度达到PV为61.7 nm,RMS为6.3 nm,反射镜组件基频为150 Hz,能够满足静态刚度、动态刚度和热尺寸稳定性的设计指标要求.

English Abstract

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