空間反射鏡加強結(jié)構(gòu)的多目標拓撲結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計.pdf

1、空間探測需求的不斷提高對空間相機的主反射鏡提出了口徑更大的要求。但是反射鏡口徑的增加造成鏡面變形增大和發(fā)射成本的升高。因此，如何在保證反射鏡結(jié)構(gòu)性能要求前提下，最大限度的減少反射鏡質(zhì)量是該領(lǐng)域重要的研究課題。針對反射鏡對面形、固有頻率和輕量化的多重要求，基于多層次優(yōu)化和多目標優(yōu)化理論對反射鏡的基體結(jié)構(gòu)進行布局優(yōu)化，主要內(nèi)容如下：
　　首先，建立反射鏡的實體模型，分析反射鏡主要工況，確定其載荷和邊界條件；對反射鏡進行靜力學分析、模態(tài)

2、分析和沖擊響應(yīng)分析，確定進行輕量化的性能約束指標。
　　其次，以鏡面結(jié)構(gòu)的柔順度最小為目標，以一階固有頻率、鏡面節(jié)點的最大位移為約束條件，建立鏡面結(jié)構(gòu)形貌優(yōu)化的數(shù)學模型，并進行基體加強結(jié)構(gòu)的形貌優(yōu)化；
　　然后，利用折衷規(guī)劃法定義多剛度拓撲優(yōu)化目標函數(shù)，利用平均頻率法定義固有頻率拓撲優(yōu)化的目標函數(shù)，并基于容限法確定了各子目標的權(quán)重系數(shù)，得到基于變密度插值模型的反射鏡多目標拓撲優(yōu)化的目標函數(shù)；參考形貌優(yōu)化和拓撲優(yōu)化的結(jié)果得到反