基于热‑结构耦合分析的低温4×4拼接探测器主焦面平面度误差分配OA
针对低温工况下4×4拼接探测器主焦面平面度误差分配中,温度变形与重力变形分项计算、单一姿态分析难以真实反映实际工作状态的问题,提出一种基于热-结构耦合分析的低温多姿态平面度误差分配方法。建立包含探测器、拼接基板、垫片和支撑结构的有限元模型,首先开展稳态热分析,并将温度场映射至结构模型;随后在低温热力耦合状态下分别施加0°,30°,45°,60°和90°重力载荷,提取主焦面节点法向位移,去除最佳拟合平面后计算峰谷值(Peak-to-Valley,PV)。结果表明,五个姿态下主焦面PV值分别为4.771,5.182,7.962,6.100和8.099μm,最大值出现在90°姿态,较0°姿态增大69.7%,45°和90°为主要控制姿态。基于低温多姿态耦合分析结果,得到主焦面平面度误差分配总值为38.7μm。该方法能够更准确地表征低温服役条件下主焦面平面度变化,避免温度项与重力项独立叠加造成的误差失真,可为低温拼接焦面结构设计、装调控制和工程余量确定提供依据。
孙政奇;王之一;王建立;刘昌华;杨云竹;张胜博;姚凯男
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学,北京100049中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学,北京100049中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学,北京100049中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学,北京100049中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学,北京100049中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学,北京100049
信息技术与安全科学
拼接探测器焦面平面度低温热力耦合误差分配有限元分析
《光学精密工程》 2026 (17)
P.2613-2621,9
国家自然科学基金资助项目(No.12133009,No.12573084)。
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