空间稳像系统摆镜的一种新型拓扑优化方法

摘要：

针对于空间稳像系统摆镜的面型精度保持问题，实现摆镜的轻量化设计，在直径110 mm圆平面反射镜的设计过程中将机械结构拓扑优化引入到光学器件设计领域。对背部减重部分进行了拓扑优化设计。对拓扑优化设计的原理和方法做了较为详细的介绍。吸收了变密度法中的 SIMP（Solid Isotropic Material with Penalization）插值算法和 RAMP（Rational Ap-proximation of Material Properties）插值算法的思想，提出了一种新型惩罚中心可调节的 ASMP （Adjusted Solid Material with Penalization）插值算法，并对各种插值算法进行了仿真。仿真结果证明，基于本文提出的新型 ASMP 插值算法的拓扑优化结果正确可靠，有一定的优越性。同时使用新型方法对摆镜进行了优化，并与其他设计结果进行了比对，结果显示新型拓扑优化结果能够较大程度地提高面型精度，使用起来更加灵活方便。新型差值算法的提出是对现有拓扑优化的插值算法进行了补充完善，也为后续参数优化设计奠定了基础。

关键词：拓扑优化、摆镜、SIMP、RAMP、ASMP

分类号：TH745(仪器、仪表)

资助基金：国家自然科学基金项目No.41301382，No.41301480；武警工程大学基础研究基金No.WJY201316资助。

在线出版日期：2015-04-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：296-300