2m级SiC反射镜主动调节侧向支撑方法及支撑机构优化设计

doi:05DE361FB799151E831E19DE0B58E258

	2m级SiC反射镜主动调节侧向支撑方法及支撑机构优化设计
	高则超
学位类型	硕士
导师	王富国
	2019-06-01
学位授予单位	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位授予地点	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
关键词	轻量化反射镜侧向支撑主动调节敏感性分析
摘要	反射镜是光电望远镜结构体系中重要组成部分,其支撑性能的优良与否会对望远镜的工作水平和成像效果产生重要影响。随着望远镜技术的发展,反射镜口径不断增大,侧向支撑系统所起到的作用越发突出。本课题结合某2m级SiC反射镜光电望远镜项目,根据该项目对反射镜系统谐振频率和面形精度的要求,对侧向支撑系统进行设计。阅读相关文献,了解大口径反射镜侧向支撑系统的发展现状与研究进展,研究常用侧向支撑方案并掌握其支撑的基本原理,提出了适合本课题的基于边缘切向剪切原理的侧向支撑方案。针对一个口径为2030mm的轻量化反射镜,在轴向支撑系统采用18点Whiffletree结构的基础上,侧向支撑系统采用12个边缘离散支撑点;运用侧向均匀承重支撑思想选择支撑点的位置;引用边缘切向剪切支撑公式计算支撑力的大小和优化支撑力的角度。结果表明,镜面面形RMS值为15.23nm,系统一阶谐振频率为17.7 Hz,满足2 m级SiC轻量化反射镜的支撑要求。同时,本课题设计了一种新型的主动调节侧向支撑机构。先分析常用侧向支撑机构的结构形式和特点;再设计由位移促动器、柔性铰链结构和嵌入杠杆系统等部件组成的主动调节侧向支撑机构;最后,对机构的支撑力和移动量进行有限元分析,并且搭建实验平台,对其进行刚度和调节能力测试。实验结果表明,当支撑力为408.21N时,杠杆结构中位移促动器承受的力为70.38N,大大降低对位移促动器刚度、强度的要求;位移促动器行程为0.046mm,是支撑杆中的22倍,大大降低对位移促动器分辨率的要求;实验测得侧向支撑机构的刚度为1225N/mm,达到了设计要求,表明这种主动调节侧向支撑机构具有很好的工程应用能力。最后,考虑到支撑系统在加工与装配过程中出现的误差会影响镜面面形,对支撑系统的主要参数进行了敏感性分析,为今后的加工和装配提供了指导意见。
页数	68
DOI	05DE361FB799151E831E19DE0B58E258
语种	中文
引用统计
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/63942
专题	中科院长春光机所知识产出
推荐引用方式 GB/T 7714	高则超. 2m级SiC反射镜主动调节侧向支撑方法及支撑机构优化设计[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2019.

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