Author(s): TAN Fan-jiao, QIAO Yan-feng, LI Yao-bin, GAO Hui-bin
Pages: 22-28
Year: 2008 Issue:  1
Journal: OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
Keyword:  经纬仪; 主镜; 轻量化; 有限元拓扑方法; 变形; 固有频率; 非线性分布;
Abstract: 为了优化2 m口径经纬仪主镜概念轻量化结构,根据柔性极小化原则,采用了有限元拓扑分析方法.分析得出,不同材料镜面的优化轻量化结构,其重点保留位置比较接近,最外圈半径为889.5 mm,最内侧圈半径为235 mm,中间几个保留半径为720～730 mm和610～620 mm;从轻量化率看,非圆形孔结构平均为70%,圆形孔结构为50%以上;比较微晶玻璃镜面两种轻量化的优化结果,固有频率均为300 Hz左右,相对于实体镜,定位作用反力降低很多.分析SiC镜面各种轻量化结构的镜面变形和固有频率得出:圆形孔非均匀分布和封闭六边形结构的镜面位移为(0.42～0.45)×10-5 mm,圆形孔均匀分布和开放式六边形结构为(0.58～0.59)×10-5 mm;圆形孔均匀分布结构的频率为1 200 Hz,圆形孔非均匀分布为1 680 Hz,六边形结构为1 620～1 670 Hz左右.分析结果表明,镜面重力载荷分布是非线性的,镜背轻量化结构分布也是非均匀的,这有利于控制镜面变形和固有频率,可供轻量化设计参考.