大口径透镜柔性支撑结构设计与分析

摘要：

柔性支撑结构在透镜热变形方向上具有可控的相对自由度,环境温度变化时,柔性支撑结构能够减小透镜与支撑结构间的热应力进而提高面形精度,因而广泛应用于透镜支撑结构中.为了解决柔性支撑结构的设计及性能评价问题,对柔性支撑结构建模方法进行了深入研究.首先,根据柔性支撑结构圆周对称特性,即由圆周对称分布的圆弧形柔性单元组成,将柔性单元简化为超静定圆弧梁,推导了柔性单元的径向及切向刚度.然后,假设透镜为刚体,根据力平衡条件及变形协调条件,推导了柔性结构的整体力学模型.最后,进行了有限元仿真和实验以验证提出的柔性支撑结构力学模型,理论模型与仿真及实验结果相吻合.此外,以300mm透镜为例,分析了支撑结构几何参数对透镜面形精度的影响及透镜的热应力分布,结果表明柔性支撑结构能够有效的降低透镜与支撑结构间的温度应力,进而提高支撑性能.

关键词：柔性结构、透镜、圆弧梁、协调变形、有限元仿真

所属期刊栏目：41

分类号：TP13(自动化基础理论)

资助基金：国家自然科学基金11403023

在线出版日期：2018-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：1-7