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主镜半主动支撑的力矩校正方法研究

刘祥意 王富国 张景旭 范磊 王文攀

刘祥意, 王富国, 张景旭, 范磊, 王文攀. 主镜半主动支撑的力矩校正方法研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 518003-0518003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0518003
引用本文: 刘祥意, 王富国, 张景旭, 范磊, 王文攀. 主镜半主动支撑的力矩校正方法研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 518003-0518003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0518003
Liu Xiangyi, Wang Fuguo, Zhang Jingxu, Fan Lei, Wang Wenpan. Study on moment correction method of primary mirror semi-active support[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 518003-0518003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0518003
Citation: Liu Xiangyi, Wang Fuguo, Zhang Jingxu, Fan Lei, Wang Wenpan. Study on moment correction method of primary mirror semi-active support[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 518003-0518003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0518003

主镜半主动支撑的力矩校正方法研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0518003
基金项目: 

国家自然科学基金青年科学基金(11403023)

详细信息
    作者简介:

    刘祥意(1987-),男,助理研究员,博士,主要从事地基大口径望远镜的主镜支撑设计及仿真分析方面的研究。Email:liuxiangyi107@163.com

  • 中图分类号: TH743

Study on moment correction method of primary mirror semi-active support

  • 摘要: 主镜支撑技术一直是大口径望远镜技术的关键技术,以2 m SiC轻量化主镜为研究对象,探究了通过力矩校正的半主动支撑方法,用于校正一些由于加工误差、装配误差等因素引起的一些不可预知的因素所导致的低阶波前像差。首先建立有限元仿真模型,进行仿真分析,分别在6处Tripod柔铰处施加两个方向正交的,大小为1 Nmm的单位校正力Mx和My,共分析12种工况下的主镜变形情况;然后利用微小变形的线性叠加原理,分析计算该力矩校正方法对低阶波前像差的校正能力,由分析计算可知,该力矩校正方法对于加工、装配及装调过程中最常出现的倾斜和像散具有很好的校正能力,可以将初始镜面RMS值归一化为1/10(=632.8 nm)的像差,分别校正到0.687 nm和2.97 nm,校正能力分别为98.9%和95.3%,所需的最大校正力矩分别为6.3 Nmm和19.9 Nmm;然后根据主镜的whiffletree支撑结构,设计了力矩校正结构方案;最后通过试验验证柔性薄片力矩校正结构形式的可行性,进而验证半主动支撑力矩校正方案的可行性,为半主动支撑的工程应用积累了一定的宝贵经验,具有一定的指导意义。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-09
  • 修回日期:  2019-01-20
  • 刊出日期:  2019-05-25

主镜半主动支撑的力矩校正方法研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0518003
    作者简介:

    刘祥意(1987-),男,助理研究员,博士,主要从事地基大口径望远镜的主镜支撑设计及仿真分析方面的研究。Email:liuxiangyi107@163.com

基金项目:

国家自然科学基金青年科学基金(11403023)

  • 中图分类号: TH743

摘要: 主镜支撑技术一直是大口径望远镜技术的关键技术,以2 m SiC轻量化主镜为研究对象,探究了通过力矩校正的半主动支撑方法,用于校正一些由于加工误差、装配误差等因素引起的一些不可预知的因素所导致的低阶波前像差。首先建立有限元仿真模型,进行仿真分析,分别在6处Tripod柔铰处施加两个方向正交的,大小为1 Nmm的单位校正力Mx和My,共分析12种工况下的主镜变形情况;然后利用微小变形的线性叠加原理,分析计算该力矩校正方法对低阶波前像差的校正能力,由分析计算可知,该力矩校正方法对于加工、装配及装调过程中最常出现的倾斜和像散具有很好的校正能力,可以将初始镜面RMS值归一化为1/10(=632.8 nm)的像差,分别校正到0.687 nm和2.97 nm,校正能力分别为98.9%和95.3%,所需的最大校正力矩分别为6.3 Nmm和19.9 Nmm;然后根据主镜的whiffletree支撑结构,设计了力矩校正结构方案;最后通过试验验证柔性薄片力矩校正结构形式的可行性,进而验证半主动支撑力矩校正方案的可行性,为半主动支撑的工程应用积累了一定的宝贵经验,具有一定的指导意义。

English Abstract

参考文献 (15)

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