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题名基于组合优化算法的拼接子镜组件一体设计
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作者
杜一民
高雁
许博谦
张春悦
匡也
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期285-294,共10页
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基金
国家重点研究发展计划(No.2016YFE0205000)。
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文摘
为降低子镜促动器负载,保证拼接式主镜的面形精度和稳定性,针对子镜组件进行了一体优化设计。根据子镜组件设计要求初步确定了子镜的结构形式,基于反射镜背部三点支撑方案提出了一种开槽横梁多轴柔性支撑结构。为解决组件一体优化设计中引入变量过多,不易收敛的问题,设计了一种基于多岛遗传与梯度优化的组合优化算法。建立了以结构重量、面形精度为目标的优化模型,对子镜组件进行了一体设计、工程分析及试验验证。工程分析结果表明:子镜组件结构重量为1.74 kg,X、Y、Z三个方向上的基频均在400 Hz以上,面形精度均控制在5 nm以内。最后对子镜面形进行了检测,结果显示:子镜面形精度的RMS值为0.019λ(λ=632.8 nm),满足优于λ/50的设计要求,验证了设计和分析的准确性,表明针对子镜组件的一体优化设计方法是合理的,为空间相机反射镜支撑结构组件级一体化设计提供了新思路。
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关键词
拼接式主镜
面形精度
子镜组件
组合优化算法
一体设计
工程分析
面形检测
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Keywords
Splicing primary mirror
Surface figure error
Primary mirror segment assembly
Combinatorial optimization algorithm
Integrated design
Engineering analysis
Surface test
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分类号
V423.4
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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