φ440mm车载离轴反射镜支撑结构设计与有限元分析

摘要

为设计得到满足车载运输及工况使用要求的车载离轴望远镜系统,以φ440 mm车载离轴反射镜支撑结构为研究对象,分析了影响车载离轴反射镜面型精度的主要因素;确定了单点中心支撑的支撑方案,并利用UG软件设计了反射镜的支撑结构,得到了三维模型;采用有限元仿真的方法,使用Patran软件分别对反射镜支撑结构添加沿X、Y、Z三个方向的重力载荷作用,对反射镜组件进行静力学分析与模态分析;并针对车载使用下的温度环境载荷,在仿真环境中对反射镜支撑结构添加60℃温度场载荷,分析反射镜组件温度变形情况;分析结果表明,在3个方向重力载荷和60℃温度场载荷作用下,采用单点支撑方式的反射镜组件的面型精度RMS值优于λ/30,PV值优于λ/6(λ=632.8 nm);反射镜组件一阶模态为292.17 Hz,大于技术要求的200 Hz,最终结果表明设计的反射镜单点支撑结构可用于车载使用环境。