【摘 要】
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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工程应用中最关键的技术之一。反射镜的支撑在对反射镜进行有效定位的同时卸载它的自重，并且减小热应力对反射镜的影
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
【出 处】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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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工程应用中最关键的技术之一。反射镜的支撑在对反射镜进行有效定位的同时卸载它的自重，并且减小热应力对反射镜的影响以达到减小反射镜镜面变形的目的。如何使反射镜及其支撑结构具有高的静态结构刚度、良好的动态结构性能和高的热稳定性，这是空间反射镜支撑结构设计所面临的新的挑战。本文针对反射镜支撑结构的设计方法展开深入研究，主要工作包括以下几个方面：
1.建立数学模型
从反射镜的支撑理论出发，简要介绍了几种常用的反射镜材料，讨论了反射镜轻量化形式，各种支撑形式，以及他们的优缺点。讨论了几种常见的反射镜支撑结构，着重阐述了柔性支撑在反射镜支撑中的作用。在此基础上，建立了反射镜支撑结构的数学模型。
2.建立有限元模型
阐述了有限元法的原理及意义。利用PATRAN建立了反射镜支撑结构的有限元模型，并就网格划分、边界条件等进行了讨论。
3.静力学分析
简要说明了重力对反射镜镜面面形的影响。反射镜支撑结构在不同方向重力作用下的组件最大变形和去掉刚体位移后的镜面RMS值是反射镜支撑设计的重要指标。将1g重力加速度的作用方向设置为X、Y、Z三个方向，对反射镜组件进行了线性静力学计算，得出了在重力加速度作用下镜面的面形误差。
4.温度水平分析
简要介绍了温度载荷对反射镜面形的影响。将18±4℃温度水平作用于反射镜组件，对反射镜组件进行了热弹性分析，得出了反射镜组件在温度水平作用下的面形精度。
5.动力学分析
阐述了进行动力学分析的必要性。对反射镜组件进行了模态分析和频率响应分析，验证了反射镜支撑结构方案的正确性。
6.优化设计
简要阐述了优化设计理论。根据分析结果对反射镜组件进行了优化。得到了一种局部最优的支撑方案。
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