紫外成像光谱仪结构组件优化设计 |
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引用本文: | 杨剑宇,杨萱,郑建华.紫外成像光谱仪结构组件优化设计[J].光子学报,2023(9):138-152. |
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作者姓名: | 杨剑宇 杨萱 郑建华 |
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作者单位: | 1. 中国科学院国家空间科学中心;3. 中国科学院大学 |
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基金项目: | 北京市重大科技专项(No.Z181100002918004)~~; |
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摘 要: | 针对星载紫外成像光谱仪展开研究,设计了一种用于监测大气环境污染变化的光谱仪结构组件。在初始结构基础上,采用变密度拓扑优化方法,确定重要部件材料的最佳分布。在此基础上分析了关键尺寸参数对系统性能的灵敏度,建立以第二代非支配排序遗传算法为优化算法的多目标优化模型,完成光谱仪结构组件的尺寸优化设计。优化后,结构重量降低58.7%。对设计后的结构进行了静、热分析及杂散光分析,分析结果均满足光学系统要求。动力学分析分析结果与试验结果最大误差为4.72%,力学试验前后结果对比得到光谱特性测试的最大变化为0.4个像素,证明了提出的紫外成像光谱仪结构组件设计的合理性和可靠性。
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关 键 词: | 紫外成像光谱仪 结构优化 有限元仿真 结构测试 光机结构 |
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