大口径反射镜下倾状态支撑结构的研究.pdf

《大口径反射镜下倾状态支撑结构的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期机械设计与制造2012年3月MachineryDesign&Manufacture1l3文章编号：1001—3997(2012)03一Ol13-03大口径反射镜下倾状态支撑结构的研究万冬生1,2吴金虎。刘永奇1,2(，中国科学院研究生院，北京100049)(。中国科学院南京天文仪器研制中心，南京210042)(s南京中科天文仪器有限公司，南京210042)Researchondownwardslopingsupportstructureforlarge—-aperturemirrorWANDong—sh

2、eng1,2WUJin—hu，LIUYong—qi’(GraduateSchoolofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)(NanjingAstronomicalInstrumentResearchCenterofCAS，Nanjing210042，China)(CASNanjingAstronomicalInstrumentCo．Ltd，Nanjing210042，China)·’、§’”、t一十斗’、t’一’、1、毫，l靠’、”、毫毫一’、量1、毫一十

3、开I一"”、毫斤＼．十”、毫t—s’、毫i．、t’{【摘要】大口径反射镜一般工作在上仰状态或者竖直状态，这两种状态下的支撑方式都比较成i}熟；而在．Y-作于下倾状态时，底支撑结构与前两种状态相比要复杂的多。在分析比较了多种结构方案的ll基础上，提出了较为可行的两种支撑方案，滑轮重锤方案和杠杆重锤方案；并对两种方案进行比较，选2》择了最适合的杠杆重锤方案应用在口径1．5m球面反射镜的支撑系统中。通过ansys有限元分析软件对《}支撑点进行优化，采用拟合方法计算镜面不同支撑状态受力变形条件下的PV值和RMS值，满

4、足设计i》要求，达到了较高精度。实际应用状态下镜面检验结果满足设计要求，验证了设计方案的合理性和可行《l比l；关键词：大口径；反射镜；支撑结构；优化；下倾；}【Abstract】Generally，胁large-aperturemirrorsworkinupwardslopingorverticalstatusandthese{lsupportstructuresarematurelyresearched．However，ifit’downwardsloping，thesupportstructurewill

5、be2}iTl~recomplex．Baseonavarietyofstructureanalysisprograms，wenowofertwosuitablesolutions，and{一一_’：lthroughthecomparisonbetweenthem，eleverharnmerisselectedtouseinthesupportstructureof1．5m；》spheremirror．ThesupportpointsareoptimizedthroughtheFEA．／tmeetsthedes

6、ignrequirementsandgetsa《}highaccuracybycalculatingfePVvalueofthedeformationandtheRMSvalue．Theactualpracticesprovei；the。luti。凡reas。nableandfeasible．{；Keywords：Large--aperture；Mirror；Supportstructure；Optimization；Downwardsloping；中图分类号：TH16，TH745文献标识码：A1己I吉ans

7、ys有限元分析软件对支撑点进行了优化，以保证(b1．5m球面反射镜是反射式光学系统的关键部件，反射镜支撑技术是反射镜的面形精度。经过实际装调，该支撑方案合理可行，满足技大口径反射镜工程应用中的最关键技术之一_l_。随着反射镜口径。的增大，对支撑系统的要求也越来越高。传统的大口径反射镜支2支撑方案与连接方案的介绍和讨论撑方案建立在天文望远镜主镜支撑设计基础之~[1-31，镜面主要工2．1支撑结构方案的比较作在上仰的状态，这种状态下的支撑方案都趋于成熟。当镜面工反射镜镜面下倾状态时，提出两种方案，具体如下：作于下

8、倾状态时，支撑结构并无太多研究，合理可行的支撑结构方案A：滑轮重锤方案，结构如图1(a)所示。该方案在中科成为了重要的研究课题。院国家天文台空间实验室空间太阳望远镜系统(SST)的光子检验在分析比较了多种镜面下倾支撑结构基础上，提出了较为装置上已经成功应用(1．5II1平面镜)。在此方案中，镜子由一系列可行的支撑方案，并应用在口径1．5m球面反射镜上。该镜面作重锤用柔性材料通过定滑轮与镜子背面连接。