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光学元件轻量化设计方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:41400737 阅读:30 留言:0更新日期:2024-05-20 19:25
本发明专利技术适用于光学元件领域,公开了光学元件轻量化设计方法、装置及设备,该方法用于提高设计效率,节省人力;该方法包括:根据光学元件的面积确定支撑背板的面积和预开孔的面积;基于有限元分析确定支撑背板的轻量化孔与支撑背板的最佳面积比,并计算轻量化孔的最佳面积;根据光学元件的尺寸确定支撑背板的接口的位置,并根据接口的位置确定主加强筋;判断主加强筋的长度是否超过预设长度,若是,则在主加强筋与预开孔的孔壁之间添加第一副加强筋;在接口处布置放射状的第二副加强筋;计算当前支撑背板的多个轻量化孔的面积和接口的通槽面积之和,并计算得到的值与轻量化孔的最佳面积的差值,并根据差值进行调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学元件领域,尤其涉及光学元件轻量化设计方法、装置及设备


技术介绍

1、卫星发射成本取决于卫星重量,据统计,卫星重量每增加1kg,发射成本将增加5000美元。光学系统重量占整个卫星重量的大部分,因此,航天光学系统在设计时应尽可能的采用轻量化设计。但轻量化设计会让光学系统的刚度下降,从而造成共振和光学元件变形等问题,影响光学系统的成像质量。共振指的是系统基频与外部激励频率相近,则可能会引发共振,破坏机械结构。光学元件变形(例如反射镜变形),可能会导致支撑强度不足,如果支撑强度不足,则会造成反射镜镜面的形状与设定的理论值产生较大偏差,导致光学系统无法正常成像,因此高刚度轻量化光学系统的设计一直是一项具有挑战性的任务。

2、现有传统的反射镜轻量化设计主要采用传统经验设计与有限元校核的手段。该方法是根据设计人员经验,采用传统理论和经验公式设计出光学元件的轻量化结构,再用有限元分析的手段进行校核计算,然后根据仿真分析结果,修改模型,进行反复迭代,最终设计出满足指标要求的光学元件的轻量化结构。该方法效率相对较低,耗费大量的人力和物力。...

【技术保护点】

1.一种光学元件轻量化设计方法,其特征在于,所述光学元件轻量化设计方法包括:

2.如权利要求1所述的光学元件轻量化设计方法,其特征在于,所述基于有限元分析确定支撑背板的轻量化孔与支撑背板的最佳面积比,并根据支撑背板的面积和最佳面积比计算轻量化孔的最佳面积,包括:

3.如权利要求1所述的光学元件轻量化设计方法,其特征在于,所述主加强筋的延长线与接口的中心在同一直线上。

4.如权利要求1所述的光学元件轻量化设计方法,其特征在于,在所述主加强筋与预开孔的孔壁之间添加第一副加强筋时,计算主加强筋的长度超过预设长度的倍数,并对超过的倍数值向上取整,根据向上取整的...

【技术特征摘要】

1.一种光学元件轻量化设计方法,其特征在于,所述光学元件轻量化设计方法包括:

2.如权利要求1所述的光学元件轻量化设计方法,其特征在于,所述基于有限元分析确定支撑背板的轻量化孔与支撑背板的最佳面积比,并根据支撑背板的面积和最佳面积比计算轻量化孔的最佳面积,包括:

3.如权利要求1所述的光学元件轻量化设计方法,其特征在于,所述主加强筋的延长线与接口的中心在同一直线上。

4.如权利要求1所述的光学元件轻量化设计方法,其特征在于,在所述主加强筋与预开孔的孔壁之间添加第一副加强筋时,计算主加强筋的长度超过预设长度的倍数,并对超过的倍数值向上取整,根据向上取整的值添加对应数量的第一副加强筋。

5.如权利要求4所述的光学元件...

【专利技术属性】
技术研发人员:李骏驰李延伟谢新旺张士亨刘华秋黄悦章
申请(专利权)人:季华实验室
类型:发明
国别省市:

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