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光学遥感器轻质反射镜的结构_热优化设计.pdf
第29 卷第5 期 光 学 技 术 Vol. 29 No. 5
2 0 0 3 年 9 月 OPTICAL TECHN IQU E Sep. 2003
( )
文章编号 : 2003
光学遥感器轻质反射镜的结构 —热优化设计
吴清彬 , 陈时锦 , 董申
( 哈尔滨工业大学 机电工程学院 , 哈尔滨 150001)
摘 要 : 针对在轻质反射镜结构设计中通常只根据力学性能对镜体结构参数进行优化的现状 ,提出了对轻质反射
镜进行结构热优化设计的理论与方法。通过建立反射镜体的参数化有限元模型 ,在保证一定的轻量化率和较小的自重
变形的前提下 , 以减小反射镜体的热变形为优化目标,对镜体结构参数进行二次优化设计 ,结果表明经过结构热优化设
计的镜体相比于原设计方案 ,在相同的波面误差指标下能够承受更大的温度载荷 ,热稳定性得到显著提高。
关 键 词 : 轻质反射镜 ;热变形 ;优化设计
中图分类号: V556. 5 ; V414. 4 文献标识码 : A
Thermal optimum design for light weight primary mirror of space remote sensor
WU Qingbin , CHEN Shijin , DONG Shen
( School of Mechanical Engineering , Harbin Institute of Technology , Harbin 150001 , China)
Abstract : A new method of structurethermal optimum design for lightweight primary mirror is proposed. Using the engi
neering analysis software ANSYS , a parameter FEA model of mirror be built. The RMS of thermal deformation of mirror sur
face is assigned to be design object variable , and RMS of gravity deformation of mirror surface and lightweight ratio to be state
variables. By optimizing , the new mirror becomes more stable than the old under same thermal loads.
Key words : lightweight mirror ; thermal deformation ; optimum design
国内有关机构对以力学特性为设计准则的反射
1 引 言
镜体轻量化结构设计进行了大量的工作 ,并取得了
对于大多数空间光学遥感器或相机来说 ,外层 一定的成果。目前在工程实践中通常采用的是先根
空间恶劣的热环境是致使其光学系统结构产生各种 据力学特性要求对反射镜体施以轻量化
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