作者：包奇红; 沙巍; 陈长征; 任建岳超轻量化中心支撑变筋厚设计变筋高设计集成优化有限元仿真
摘要：为满足轻小卫星相机质量更轻、性能更好的要求,对某离轴三反空间相机φ610mm口径圆形主镜进行了超轻量化设计.选用背部中心单点支撑方式,采用变筋厚和变筋高的设计形式,结合集成优化方法,设计的主镜质量仅为6.23kg,面密度约为21.3kg/m2.并设计了主镜的支撑结构,仿真分析了组件的静、动力学性能.结果表明：三个方向重力工况下主镜的面形准确度（RMS值）均优于6nm,4℃均匀温变载荷工况下主镜的面形准确度优于1nm;主镜组件的一阶自然频率为112 Hz,频响分析的最大应力发生在钛合金柔性连接件的螺栓孔处,最大应力值为104 MPa,远小于钛合金的屈服极限870 MPa.主镜轻量化效果显著,主镜组件的静、动力学性能均满足设计要求,本文所述单点支撑形式的最大适用口径为φ683mm,为同类型空间反射镜的超轻量化设计提供了思路和参考.
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