大口径胶粘主镜装调的有限元分析

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1、航天返回与遥感第38卷第1期38SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2017年2月大口径胶粘主镜装调的有限元分析陆玉婷王伟之(北京空间机电研究所，北京100094)摘要文章针对采用胶粘工艺的轻量化大口径主镜装调过程中涉及的几种典型受力状态进行了研究。首先，建立了包含胶层的主镜组件精确的有限元模型，并考虑了胶斑的径厚比较大时对其弹性模量参数的修正；其次，利用有限元法结合zemike拟合程序分析了强迫位移、1舶自重、均匀温升、胶层收缩、主镜两点支撑检测状态下主镜面形的变化，其中采用温度载荷等效的方法对胶层收缩在Patran／Nastran环境下进行了

2、模拟。结果表明主镜组件自重变形和热变形对面形影响较小，而强迫位移o．01mm、胶收缩1％产生的应力、以及主镜两点支撑检测时对主镜面形影响显著。此外，对主镜两点支撑状态进行了试验检测，其面形变化与分析结果吻合。关键词有限元法主镜装调胶层空间相机中图分类号：v461文献标志码：A文章编号：1009—8518(2017)01．0038．07DOI：10．3969／{．issn．1009-8518．2017．01．006AlignmentofLargeApertureGluingPrimaryMirrorwithFiniteElementMethodLUY_utingWANGWei

3、zhi(BeijingInstituteofspaceMechanics&Electricity，Beijing100094，China)AbstractInthealignmentprocessoflightweightedla玛e-diameterprimarymirror(PM)withadhesiVetechn0109y，severaltypicalstressstatesinV01Vedintheprocessarestudied．First，anaccuratefiniteelementmodelofaprimarymirrorassembly(PMA)isbu

4、ilt，withconsideringofthedetailofadhesiVelayer，andthecorrectiontothelayers’elasticmodulusparameterswhendiameter—thicknessratio(DTR)islarge；secondly，thenniteelementmethodandZemikenttingprocedure(zFP)areusedtodete咖inetheinnuencesof1)forceddisplacement，2)1舶inertialload，3)uniformtemperaturerise

5、，4)shrinkofadhesiVelayer，and5)twosupportingpointswhencheckthesurfacequalityoftheprimarymirror．MoreoVer，anequiValenttemperatureloadmethodisintroducedtoprocesstheadhesiVeshrinkageef．fectinthePatran／NastranenVironment．Theresultsshowthatintheconditionsof2)(forceddisplacementof0．01mm)and3)(unif

6、o蛐temperaturerise1K)，thesurfacedeformationofPMisignorable，howeVerintheotherconditionsthePMsurfaceshapechangessigni6cantly．Inaddition，testofthecondition5)iscar“edout，andthetestresultisin1inewiththeanalysisresult．MethodsprovidedhereinhavesignmcanceforimproVingthela瞎e—diameter1ightweightPMdes

7、ignandalignment．Keywordsflniteelementmethod；prima哆mirror；alignment；adhesiVe1ayer；spacecamera收稿日期：2016．01．15第1期陆玉婷等：大口径胶粘主镜装调的有限元分析39O引言主反射镜(以下简称主镜)的设计、加工及装调在大口径光学遥感相机设计中占据重要地位。随着科技的进步、加工水平的提高，用户对成像品质的要求，综合成本造价因素，大口径光学遥感相机主镜对轻量化率指标、面形精度(峰谷值PV，均方根值RMs等)要求也愈发苛刻。根