国家自然科学基金(61078045)
- 作品数：3 被引量：17H指数：2
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- 相关机构：苏州大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏高校优势学科建设工程资助项目江苏省高校优势学科建设工程资助项目更多>>
- 相关领域：机械工程更多>>
- 2m超轻高精度SiC分块镜的设计被引量：5
- 2012年
- 为探索大口径超轻高精度可展开光学系统的可行性,对5 m全口径空间可展开主镜的2 m离轴分块镜进行了研究。首先通过分析和比较,确定了分块镜的材料、轻量化结构型式和支撑点的位置;然后,通过有限元建模和分析,得到面密度小于40 kg/m2的超轻量化分块镜初始结构;最后,在分块镜3D板壳模型的基础上建立了带三个定位孔的3D实体模型。分析结果显示,分块镜在支撑条件下自重变形误差为7.93 nm RMS/46.9 nm PV,优于面形精度λ/50 RMS的要求,实现了超轻量化和高精度,且分块镜能承受发射状态下的力学环境。该研究为大口径超轻高精度可展开光学系统的工程应用提供了一种技术方案,具有工程实用价值。
- 曾春梅余景池郭培基
- 关键词：超轻量化有限元法碳化硅
- 渐进多焦点镜片的逐点定向曲率补偿优化设计被引量：2
- 2012年
- 提出一种利用逐点定向曲率补偿法对渐进多焦点镜片初始模型进行整体优化以减小周边散光区(俗称盲区)的优化设计方法。推导出自由曲面任意方向法曲率的计算公式、确定主曲率和主方向的方法,求出镜片初始模型上各点的曲率差和最大曲率方向、最小曲率方向,通过迭加由不同曲率、不同轴向微小柱面构成的自由曲面,来实现逐点定向曲率补偿,使镜片各点的曲率差适当减小,从而减小散光。给出具体优化步骤和一个优化设计实例,并进行实际加工制作与检测。对比优化前后的光焦度和散光度的面形分布图。结果表明,逐点定向曲率补偿法能有效减小渐进多焦点镜片初始模型的最大散光并明显扩大视远区清晰视觉范围。
- 秦琳玲钱霖余景池
- 关键词：光学设计渐进多焦点镜片主曲率散光
- 主动成形准各向同性CFRP复合材料反射镜的铺层设计被引量：10
- 2012年
- 要实现高精度的碳纤维增强聚合物(CFRP)复合材料反射镜的主动成形,使用面内刚度和弯曲刚度均为准各向同性的层合板非常重要。先建立对称层合板几何模型,根据经典层合板理论,得到准各向同性的要求下,正则化面内刚度系数、弯曲刚度系数以及正则化几何因子应满足的条件,确定单层组数最大的铺层方式,并提出以正则化刚度系数和几何因子表示的两种铺层顺序优化方法。然后,针对M40/环氧648材料,通过编程得到不同定向单层数量下的最佳铺层顺序。最后,用两种优化方法下的优化结果分别建立口径500 mm的壳体模型,经有限元静力学分析,得到模型上相同半径上各节点在光轴方向的变形量,并进行数据处理。结果表明:总层数为24层时,铺层顺序为[45/-15/-75/90/15/-45/-30/60/-60/0/30/75]s的层合板弯曲刚度的均匀性最佳。采用正则化刚度系数优化方法 Di*j=Ai*j,可得到准各向同性层合板铺层顺序的最优化方案;当总层数一定且单层组数最大时,增加定向单层数,将增加层合板弯曲刚度的均匀性。采用正则化刚度系数法对铺层顺序进行优化为准各向同性CFRP复合材料反射镜的铺层设计提供了一种方法。
- 夏瑜曾春梅郭培基
- 关键词：有限元法碳纤维增强聚合物弯曲刚度铺层顺序
