空间引力波望远镜主反射镜系统的结构设计优化

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来源：红外与激光工程，发表时间2019-12-30 14：14
作者：王辰中；胡中文；陈忆；许明明；陈力斯；
机构：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；

摘要：针对空间引力波望远镜主反射镜系统的结构及支撑组件进行了设计与优化。主反射镜运用了侧面3点支撑对镜体进行约束，并对支撑点的选取与布局进行了研究。反射镜采用能够实现较大弯曲刚度的背部钻孔式半封闭构型，通过有限元计算结合多目标遗传算法对反射镜轻量化结构进行了参数优化，在不降低面形精度的条件下使镜体结构轻量化率达到74%。设计了一种由两个无阻隔串联式柔度单元组合而成的可调节双轴连杆型Bipod柔性铰链结构，其可对反射镜面形误差进行补偿。建立了柔性铰链并联机构作用于反射镜的数学模型，对其进行了基于MATLAB的参数取值分析，并通过有限元方法完成了对参数取值的修正。最后进行了空间热载荷条件下的反射镜面形分析，结果表明反射镜面形误差优于λ/60，满足设计要求。  

关键词：引力波望远镜；主反射镜；柔性支撑；面型误差；