接口前处理在光机系统动力学分析和面形优化中的应用

doi:3FDC17228D1728CCF5424D1A88870BE5

	接口前处理在光机系统动力学分析和面形优化中的应用
	兰斌; 杨洪波; 吴小霞; 张景旭; 刘祥意
	2017-06-15
发表期刊	光学精密工程
页码	1557-1566
摘要	为了解决光机系统动力学分析与面形优化过程中由于光机接口程序后处理方式所引起的计算数据量大或接口处理失效的问题,提出将光机接口处理过程移到有限元前处理中,并进行了光机系统的集成分析与优化。首先,为了解决标准Zernike多项式在环形离散点域内的非正交性,引入了节点面积加权因子和环域Zernike多项式。提出了通过对镜面施加均匀压强求节点支反力的方式求取节点面积加权因子的计算方法。然后采用最小二乘法推导出镜面刚体位移和拟合镜面变形的Zernike多项式系数与镜面各节点变形量之间的线性关系式。最后,编写接口程序将这些线性表达式以多点约束(MPC)的方式导入到有限元模型中,在前处理过程中完成系统的光机接口处理过程。通过对非稳态风载引起的某1.2m地基望远镜视轴抖动和液压whiffletree支撑下的主镜镜面高阶变形量进行结构动力学随机响应分析,验证了光机前处理方法对解决光机系统动力学问题的有效性。此外,还以镜面面形为优化目标对1.2m轻量化主镜的镜体结构和尺寸进行敏感度分析,证明了光机前处理方法可以有效地简化镜面面形的优化分析过程。
关键词	光机接口前处理光机系统动力学:面形优化:节点面积加权因子:环域zernike多项式
DOI	3FDC17228D1728CCF5424D1A88870BE5
语种	中文
引用统计
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/58766
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	兰斌,杨洪波,吴小霞,等. 接口前处理在光机系统动力学分析和面形优化中的应用[J]. 光学精密工程,2017:1557-1566.
APA	兰斌,杨洪波,吴小霞,张景旭,&刘祥意.(2017).接口前处理在光机系统动力学分析和面形优化中的应用.光学精密工程,1557-1566.
MLA	兰斌,et al."接口前处理在光机系统动力学分析和面形优化中的应用".光学精密工程 (2017):1557-1566.

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接口前处理在光机系统动力学分析和面形优化（610KB）	期刊论文	作者接受稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览下载