[发明专利]大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法有效

专利信息
申请号: 201310662642.3 申请日: 2013-12-09
公开(公告)号: CN103605875A 公开(公告)日: 2014-02-26
发明(设计)人: 杨戟;王海仁;程景全;娄铮;郑宪忠;钱元 申请(专利权)人: 中国科学院紫金山天文台
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 江苏致邦律师事务所 32230 代理人: 栗仲平
地址: 210008*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 视场 天文望远镜 轴向 支撑 自动 优化 设计 方法
【权利要求书】:

1.一种大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,步骤如下:步骤⑴-⑺是基于大型有限软件平台,

⑴.参数化建立模型;

⑵.参数化网格化分;

⑶.参数化施加载荷;

⑷.进行初始求解;

⑸.设立优化求解目标;

⑹.自动进行步骤⑴-⑷的多次循环;

⑺.提取每次循环计算;

以下步骤⑻-⑽是基于通用的计算机语言,

⑻.进行二次开发实现反射面数据拟合;

然后分别进行步骤⑼与步骤⑽:

⑼.给出均方根误差;

⑽.给出反射镜面变形云图。

2.根据权利要求1所述的大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,步骤⑴中的天文望远镜主镜参数化模型自动建立,是基于有限元软件参数化建立天文望远镜主镜实体模型,通过r1、r2、h、f和D调整主镜的形状;其中主镜的内径为φ1=2r1,外径为φ2=2r2,上下抛物线分别为和两抛物线之间的距离处处相等,主镜的厚度为h。

3.根据权利要求1所述的大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,步骤⑵中的精确满足支撑位置要求的可控参数化自动扫掠划分网格,是根据支撑点数量、支撑点初始位置、调节步长,参数化控制网格扫掠划分,保证单元都是六面体单元,支撑点位置都精确落在正多边形的顶点所在的节点上,确保优化的支撑点位置在实际中可实施,具有规则性和规律性。

4.根据权利要求1所述的大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,步骤⑶的参数化自动施加约束载荷和支撑力载荷,根据主镜质量、重心位置重力矩、支撑点数量、支撑点初始位置和调节步长,参数化控制载荷的施加,保证准确无误。

5.根据权利要求1所述的大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,步骤⑷-步骤⑺的自动求解,包括指示进入优化分析模块,指定分析文件,声明优化变量,选择优化工具和优化方法,指定优化循环控制方式,进行优化分析和查看优化设计序列结果。

6.根据权利要求1所述的大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,所述步骤⑻-⑽的基于计算机语言天文望远镜主镜镜面自编程序拟合方法包括:

主镜反射面节点信息提取,即在有限元软件每次优化计算结果基础上,编写有限元软件参数化程序提取主镜反射面上所有节点的坐标位置和每次计算结果节点变形数据。

7.根据权利要求1所述的大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,步骤⑼的给出均方根误差是:求均方根误差,即基于计算机语言编写程序对提取节点数据进行计算拟合并求出主镜反射面变形均方根误差。

8.根据权利要求1-7之一所述的大视场天文望远镜主镜轴向和侧支撑的自动优化设计方法,其特征在于,步骤⑽的给出主镜反射面变形云图,是利用可视化画图软件给出拟合后的主镜镜面变形云图。

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