大口径反射镜水平集拓扑优化设计

李诚良; 丁亚林; 刘磊

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为了设计适用于空间望远镜的具有质量轻、刚度高、高面形精度特点的大尺寸反射镜,提出了基于水平集方法的反射镜拓扑优化设计方法。首先,在口径1 m反射镜镜体初始结构模型的基础上建立有限元模型,基于SIGFIT采用DRESP2建立面形RMS的目标响应函数,将镜面面形精度直接作为目标函数,在重量约束条件下,基于变密度算法与水平集拓扑方法分别进行优化设计,并基于OSSmooth功能对设计结果分离阈值进行研究。通过对优化模型分离阈值进行分析,得到最优化的输出结构模型。采用水平集方法的拓扑优化设计方法的中间密度单元格数目远小于变密度方法,输出结构边界连接性更好。优化模型面形RMS值小于λ/50（λ=632.8 nm）,满足设计指标。

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来源
《红外与激光技术》 |2018年第9期|303-309|共7页
作者
李诚良; 丁亚林; 刘磊;
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作者单位

1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2. 中国科学院大学;

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正文语种 chi
中图分类光学仪器;
关键词
光学工程; 反射镜; 拓扑优化; 水平集;

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