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Φ510mm SiC超轻量化反射镜的设计与有限元分析
被引量:
22
1
作者
张媛媛
敬畏
+2 位作者
程云涛
胡桂涛
方敬忠
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1718-1724,共7页
针对Φ510mmSiC超轻量化反射镜的研制,提出了一剖面为船型、内部为正三角形、面板加密呈正六边形的轻量化结构。当设计重量为1.85kg时,通过调整各个结构参数与另外两种相同重量的轻量化结构进行了比较。结果表明,在同样背部6点支撑作用...
针对Φ510mmSiC超轻量化反射镜的研制,提出了一剖面为船型、内部为正三角形、面板加密呈正六边形的轻量化结构。当设计重量为1.85kg时,通过调整各个结构参数与另外两种相同重量的轻量化结构进行了比较。结果表明,在同样背部6点支撑作用下,该超轻量化结构在光轴指向天顶时由自重引起的面形(RMS)具有较大优势。利用Patran\Nastran有限元软件模拟计算了该超轻量化反射镜在光轴水平状态下的自重镜面变形,并对其进行了热力学及动力学特性分析。分析结果显示,该超轻量化反射镜各项指标均能满足使用要求。最终,根据设计结果试制加工了一块镜坯,初步加工后的重量约为2.2kg,面密度约为10.8kg/m2,已达到目前SiC超轻量化反射镜的先进水平。
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关键词
超轻量化反射镜
碳化硅
反射镜
反应烧结
Patran/Nastran
下载PDF
职称材料
超轻量化SiC反射镜的制备及性能
被引量:
11
2
作者
董斌超
张舸
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期2185-2191,共7页
采用真空辅助凝胶注模和反应烧结法制备了面密度分别为9.35和11.7kg/m2,直径分别为200和500mm的两块超轻量化SiC反射镜,检测了反射镜的主要性能。结果显示:由于在真空环境下浇注,坯体没有宏观缺陷。材料中细小SiC颗粒的存在使材料具有...
采用真空辅助凝胶注模和反应烧结法制备了面密度分别为9.35和11.7kg/m2,直径分别为200和500mm的两块超轻量化SiC反射镜,检测了反射镜的主要性能。结果显示:由于在真空环境下浇注,坯体没有宏观缺陷。材料中细小SiC颗粒的存在使材料具有相对较高的抗弯强度(335 MPa)和断裂韧性(4.5 MPa·m12)。此外,反射镜材料金相组织中未出现明显的SiC颗粒定向排列,具有较好的各向同性度:不同方向热膨胀系数差异小于3%,模量差异为1.3%。镜坯经过光学加工后面形误差(RMS值)为0.043λ(λ=632.8nm),表面粗糙度(Ra值)优于5nm。实验表明,真空辅助凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备的超轻量化SiC反射镜各方面性能良好,适用于制备空间相机用反射镜。
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关键词
光学制造
SIC
超轻量化反射镜
真空辅助凝胶注模
反应烧结
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职称材料
超轻量化SiC反射镜的优化设计
3
作者
江浩
张雷
《电光与控制》
北大核心
2017年第7期66-69,共4页
针对空间光学遥感器对大口径主反射镜质量轻、面形精度高的要求,设计了一种超轻量化SiC反射镜。首先确定反射镜的轻量化方案,之后采用集成优化方法,在ISight软件平台上集成几何建模、有限元分析和面形拟合等设计流程并自动化运行。反射...
针对空间光学遥感器对大口径主反射镜质量轻、面形精度高的要求,设计了一种超轻量化SiC反射镜。首先确定反射镜的轻量化方案,之后采用集成优化方法,在ISight软件平台上集成几何建模、有限元分析和面形拟合等设计流程并自动化运行。反射镜结构参数为优化变量,镜体质量和面形精度RMS值为目标函数。采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对集成优化模型进行多目标、全局性的优化求解。最后结合制造工艺调整优化结果,得到反射镜的最终设计方案并仿真分析。结果表明,反射镜的质量为11.4 kg,面密度为37 kg/m^2,光轴水平工况下面形RMS值为1 nm,一阶自由模态频率为1100 Hz。结果验证了所提出的集成优化方法的有效性。
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关键词
超轻量化反射镜
集成优化设计
多目标优化
自动优化
空间光学遥感器
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职称材料
超轻量化空间主动反射镜技术
4
作者
郝寅雷
《光机电信息》
2002年第2期13-16,共4页
空间用轻量化反射镜可以用弹性薄板作反射面,用带驱动器的刚性轻量化框架作支撑结构制成。反射镜的面形精度通过测量波阵面的反馈信息调节驱动器来主动地保持。美国亚利桑那大学已制成两个这样的反射镜。一是为NASA制作的2mNGST反射镜...
空间用轻量化反射镜可以用弹性薄板作反射面,用带驱动器的刚性轻量化框架作支撑结构制成。反射镜的面形精度通过测量波阵面的反馈信息调节驱动器来主动地保持。美国亚利桑那大学已制成两个这样的反射镜。一是为NASA制作的2mNGST反射镜系统样品,其面密度为13kg/m2,这个反射镜已通过低温检验,另一个是50cm反射镜,其面密度仅为5kg/m2。本文讨论了这两个反射镜的制作过程。
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关键词
超轻
量化
空间主动
反射镜
制作
面形精度
望远镜
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职称材料
题名
Φ510mm SiC超轻量化反射镜的设计与有限元分析
被引量:
22
1
作者
张媛媛
敬畏
程云涛
胡桂涛
方敬忠
机构
中国科学院光电技术研究所
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期1718-1724,共7页
基金
中国科学院光电技术研究所前沿部署项目(No.C09K007)
文摘
针对Φ510mmSiC超轻量化反射镜的研制,提出了一剖面为船型、内部为正三角形、面板加密呈正六边形的轻量化结构。当设计重量为1.85kg时,通过调整各个结构参数与另外两种相同重量的轻量化结构进行了比较。结果表明,在同样背部6点支撑作用下,该超轻量化结构在光轴指向天顶时由自重引起的面形(RMS)具有较大优势。利用Patran\Nastran有限元软件模拟计算了该超轻量化反射镜在光轴水平状态下的自重镜面变形,并对其进行了热力学及动力学特性分析。分析结果显示,该超轻量化反射镜各项指标均能满足使用要求。最终,根据设计结果试制加工了一块镜坯,初步加工后的重量约为2.2kg,面密度约为10.8kg/m2,已达到目前SiC超轻量化反射镜的先进水平。
关键词
超轻量化反射镜
碳化硅
反射镜
反应烧结
Patran/Nastran
Keywords
ultra-lightweight mirror
SiC mirror
reaction bonding
Patran/Nastran
分类号
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
下载PDF
职称材料
题名
超轻量化SiC反射镜的制备及性能
被引量:
11
2
作者
董斌超
张舸
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期2185-2191,共7页
基金
超轻RBSiC反射镜制备技术研究(No.Y2CXISS126)
文摘
采用真空辅助凝胶注模和反应烧结法制备了面密度分别为9.35和11.7kg/m2,直径分别为200和500mm的两块超轻量化SiC反射镜,检测了反射镜的主要性能。结果显示:由于在真空环境下浇注,坯体没有宏观缺陷。材料中细小SiC颗粒的存在使材料具有相对较高的抗弯强度(335 MPa)和断裂韧性(4.5 MPa·m12)。此外,反射镜材料金相组织中未出现明显的SiC颗粒定向排列,具有较好的各向同性度:不同方向热膨胀系数差异小于3%,模量差异为1.3%。镜坯经过光学加工后面形误差(RMS值)为0.043λ(λ=632.8nm),表面粗糙度(Ra值)优于5nm。实验表明,真空辅助凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备的超轻量化SiC反射镜各方面性能良好,适用于制备空间相机用反射镜。
关键词
光学制造
SIC
超轻量化反射镜
真空辅助凝胶注模
反应烧结
Keywords
optical fabrication
silicon carbide
ultra-lightweight mirror
vacuum pressure assisted gel-casting
reaction sintering
分类号
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
下载PDF
职称材料
题名
超轻量化SiC反射镜的优化设计
3
作者
江浩
张雷
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
长光卫星技术有限公司
出处
《电光与控制》
北大核心
2017年第7期66-69,共4页
基金
国家自然科学基金(41501383)
文摘
针对空间光学遥感器对大口径主反射镜质量轻、面形精度高的要求,设计了一种超轻量化SiC反射镜。首先确定反射镜的轻量化方案,之后采用集成优化方法,在ISight软件平台上集成几何建模、有限元分析和面形拟合等设计流程并自动化运行。反射镜结构参数为优化变量,镜体质量和面形精度RMS值为目标函数。采用第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对集成优化模型进行多目标、全局性的优化求解。最后结合制造工艺调整优化结果,得到反射镜的最终设计方案并仿真分析。结果表明,反射镜的质量为11.4 kg,面密度为37 kg/m^2,光轴水平工况下面形RMS值为1 nm,一阶自由模态频率为1100 Hz。结果验证了所提出的集成优化方法的有效性。
关键词
超轻量化反射镜
集成优化设计
多目标优化
自动优化
空间光学遥感器
Keywords
ultra-lightweight mirror
integrated optimization design
multi-objective optimization
automatic optimization
space optical remote sensor
分类号
TH703 [机械工程—精密仪器及机械]
下载PDF
职称材料
题名
超轻量化空间主动反射镜技术
4
作者
郝寅雷
出处
《光机电信息》
2002年第2期13-16,共4页
文摘
空间用轻量化反射镜可以用弹性薄板作反射面,用带驱动器的刚性轻量化框架作支撑结构制成。反射镜的面形精度通过测量波阵面的反馈信息调节驱动器来主动地保持。美国亚利桑那大学已制成两个这样的反射镜。一是为NASA制作的2mNGST反射镜系统样品,其面密度为13kg/m2,这个反射镜已通过低温检验,另一个是50cm反射镜,其面密度仅为5kg/m2。本文讨论了这两个反射镜的制作过程。
关键词
超轻
量化
空间主动
反射镜
制作
面形精度
望远镜
分类号
TH743 [机械工程—光学工程]
TH751 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
Φ510mm SiC超轻量化反射镜的设计与有限元分析
张媛媛
敬畏
程云涛
胡桂涛
方敬忠
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
22
下载PDF
职称材料
2
超轻量化SiC反射镜的制备及性能
董斌超
张舸
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
11
下载PDF
职称材料
3
超轻量化SiC反射镜的优化设计
江浩
张雷
《电光与控制》
北大核心
2017
0
下载PDF
职称材料
4
超轻量化空间主动反射镜技术
郝寅雷
《光机电信息》
2002
0
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职称材料
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