大尺寸矩形准直镜轻量化结构多学科优化设计

大尺寸矩形准直镜轻量化结构多学科优化设计

论文摘要

在极大望远镜宽视场光谱仪准直镜结构轻量化研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计。通过多目标遗传算法结合多学科协同对准直镜轻量化结构进行优化设计,即以镜面形状要素为优化参数、镜面面型和质量为目标,并借助遗传算法为优化算法获取Pareto最优解。对比研究了不同轻量化孔轻量化后综合性能和轻量化后准直镜的热稳定性,三角型轻量化后准直镜轻量化率为70%,PV值为82.696nm;矩形轻量化孔准直镜轻量化率为75.3%,PV值约为107.03nm;准直镜环境温度变化为10K时,准直镜形变约增加一倍。研究结果表明:三角形轻量化孔综合评价优于矩形孔;准直镜结构轻量化多目标优化设计全面考虑了准直镜结构轻量化、轻量化孔形状要素和光学面型形变等多学科之间耦合问题,设计者可按需选择全局范围内最满意的最优解,这将大幅度降低开发成本和周期。

论文目录

  • 引言
  • 1 多目标优化问题及求解
  •   1.1 多目标优化问题
  •   1.2 多目标问题求解
  • 2 准直镜轻量化设计要求及多目标优化
  • 3 准直镜轻量化结构的多目标优化设计
  •   3.1 设计变量
  •   3.2 轻量化结构多科学多目标优化
  •   3.3 不同轻量化结构对比研究
  •   3.4 讨论
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 许明明,胡中文,季杭馨,王磊,侯永辉,陈忆,徐腾,汤振,胡启千

    关键词: 极大望远镜,宽视场光谱仪,准直镜,轻量化,多目标遗传算法

    来源: 应用光学 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 天文学,仪器仪表工业

    单位: 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,中国科学院天文光学技术重点实验室,中国科学院大学

    基金: 国家自然科学基金(11603054,11503059,11473049,11473048,11603056)

    分类号: TH751

    页码: 45-50

    总页数: 6

    文件大小: 1815K

    下载量: 81

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