Проектирование двустороннего карбиднокремниевого отражателя на основе аддитивного производства и проверка надёжности

WANG Chengbin ,  

SUN Shengli ,  

SUN Xiaojin ,  

MA Xiaohao ,  

HU Kai ,  

摘要

Для достижения цели легковесного и высокопрочного дизайна основной и четырёхзеркальной систем главного зеркала в коаксиальной четырёхзеркальной оптической системе с двусторонним общим отражателем Φ516 мм предложен метод, сочетающий традиционный лёгкий дизайн с многопараметрической оптимизацией и технологией аддитивного производства карбида кремния. На основе инженерного опыта создана начальная модель отражателя, выбраны основные размеры конструкции для построения многопараметрической модели оптимизации, и проведена оптимизация параметров структуры с использованием многоцелевого генетического алгоритма. Оптимизированная масса отражателя составила 6.8 кг, что на 32.6% меньше относительно исходного варианта. В конце выполнена 3D-печать двустороннего карбиднокремниевого отражателя и испытания структурных мод, первая собственная частота составила 1964 Гц. После оптической обработки двух зеркальных поверхностей проведены испытания на влияние гравитации, вакуумные испытания при высоких и низких температурах, а также вибрационные испытания. Результаты показали, что максимальное изменение точности формы зеркальной поверхности до и после испытаний составляло менее 0.001λ (λ=632 нм). Структурный дизайн двустороннего карбиднокремниевого отражателя и технология аддитивного производства обладают хорошей надёжностью и стабильностью.

关键词

аддитивное производство; карбид кремния; двусторонний отражатель; лёгкий дизайн; проверка надёжности

阅读全文