【摘 要】
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在极大望远镜宽视场光谱仪准直镜结构轻量化研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计.通过多目标遗传算法结合多学科协同对准直镜轻量化结构进行优化设计,即以镜面形状要素
【机 构】
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中国科学院 国家天文台南京天文光学技术研究所,江苏南京210042中国科学院 天文光学技术重点实验室,江苏南京210042;中国科学院大学,北京100049;中国科学院 国家天文台南京天文光学技术研究
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在极大望远镜宽视场光谱仪准直镜结构轻量化研究中,实施多学科多目标优化的可行性设计.通过多目标遗传算法结合多学科协同对准直镜轻量化结构进行优化设计,即以镜面形状要素为优化参数、镜面面型和质量为目标,并借助遗传算法为优化算法获取Pareto最优解.对比研究了不同轻量化孔轻量化后综合性能和轻量化后准直镜的热稳定性,三角型轻量化后准直镜轻量化率为70％,PV值为82.696 nm;矩形轻量化孔准直镜轻量化率为75.3％,PV值约为107.03 nm;准直镜环境温度变化为10 K时,准直镜形变约增加一倍.研究结果表明:三角形轻量化孔综合评价优于矩形孔;准直镜结构轻量化多目标优化设计全面考虑了准直镜结构轻量化、轻量化孔形状要素和光学面型形变等多学科之间耦合问题,设计者可按需选择全局范围内最满意的最优解,这将大幅度降低开发成本和周期.
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