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1.23m SiC轻量化主镜柔性支撑技术的研究

刘婷毓

  主镜作为大口径望远镜系统当中的关键部件,其选材、轻量化形式及支撑方式都对望远镜的成像质量有直接影响,因此主镜的研究对于发展大口径望远镜技术至关重要。本文以1.23m SiC望远镜为例,研究了其主镜的材料SiC及其轻量化结构,并设计出相应的支撑结构,为课题组某大口径望远镜的研究提供参考。 首先,通过查阅大量相关文献,全面介绍了常见望远镜主镜材料及其国内外发展现状,总结出SiC材料的优缺点;同时,本文全面的介绍了常见的镜子轻量化形式,结合SiC的材料特性,采用扇形孔及“三明治”形式,设计出一种满足设计要求的主镜轻量化结构。 其次,在查阅大量文献的基础上,总结了国内外大口径望远镜主镜支撑的发展现状,对其中的关键技术进行了对比分析,提出了一种全柔性1.23m SiC主镜支撑系统。该系统包括柔性轴向支撑和柔性侧向支撑。其中,柔性轴向支撑采用由18根细压杆组成的whiffle-tree结构,18根细压杆作为轴向支撑的柔性环节;柔性侧向支撑采用6组由柔性铰链构成的A-frame结构,柔性铰链作为侧向支撑的柔性环节。 在以上设计的基础上,对轻量化SiC主镜进行建模,对其进行有限元仿真分析。另外,对支撑系统进行建模,分析并优化了轴、侧向柔性支撑结构中的关键参数。同时,分析了整体系统在不同工况下的镜面面形精度、刚体位移等。通过有限元的仿真分析,验证了支撑系统的可行性,并对对后续工作进行了展望。……   
[关键词]:大口径望远镜;主镜;SiC;轻量化;支撑技术
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)2012年