【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及空间光学反射镜,具体涉及一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法及金属镜。
技术介绍
1、空间在轨运行的光学遥感载荷,要经受外部高低温、内部热源及宇宙射线等多种热环境因素的影响。这些复杂恶劣的空间热环境会引起载荷光机结构产生一定的温度变化和较大的温度梯度。不均匀温升的存在将导致光学元件产生热变形,进而降低光学系统的成像质量。因此,开展面向核心精密光学元件的高效散热结构设计对提升空间光学载荷热环境适应性具有重大意义。
2、传统空间光学反射镜的结构受限于传统机械加工工艺,构型较为简单,背部以三角形、蜂窝型轻量化孔为主。此类构型散热效率不高,散热能力较差。针对空间光学载荷需克服发射阶段各种复杂力学条件,同时适应在轨工况下严苛的空间热环境等问题,常规空间光学反射镜的结构已无法满足其更为严格的力热性能指标要求。
3、近年来,增材制造技术迅猛发展,因其可实现复杂结构零件一体化成型,已在航空航天装备领域得到了广泛应用。增材制造技术采用分层制造叠加原理,使用粉末材料作为加工物质,可实现零件快速成型制造,为轻量化、
...【技术保护点】
1.一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于:所述反射镜包括镜胚(1),镜胚(1)的顶面为镜面面板(2),镜胚(1)内设置有与底面连通的多孔散热结构(3);
2.根据权利要求1所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于,步骤1中,所述选取初始模型中除镜面面板以外区域为第一设计域,对初始模型进行尺寸优化设计具体为:
3.根据权利要求2所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于,步骤1中,所述优化算法为梯度下降或遗传算法。
4.根据权利要求1所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方
...【技术特征摘要】
1.一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于:所述反射镜包括镜胚(1),镜胚(1)的顶面为镜面面板(2),镜胚(1)内设置有与底面连通的多孔散热结构(3);
2.根据权利要求1所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于,步骤1中,所述选取初始模型中除镜面面板以外区域为第一设计域,对初始模型进行尺寸优化设计具体为:
3.根据权利要求2所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于,步骤1中,所述优化算法为梯度下降或遗传算法。
4.根据权利要求1所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于,步骤1中,所述拓扑优化数学模型如下:
5.根据权利要求1所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特征在于,步骤2中,所述采用gyroid三周期极小曲面多孔结构建立第二设计域内的体积单胞模型具体为:
6.根据权利要求1至5任一所述的一种结构功能一体化高效散热的反射镜设计方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈文聪,孙丽军,李思远,王爽,王祎纯,朱月琪,龙家军,
申请(专利权)人:中国科学院西安光学精密机械研究所,
类型:发明
国别省市:
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