服役载荷与结构参数对塔式太阳能定日镜光学精度的影响 |
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引用本文: | 李彬,颜健,周炜,彭佑多.服役载荷与结构参数对塔式太阳能定日镜光学精度的影响[J].光学学报,2024(6):316-325. |
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作者姓名: | 李彬 颜健 周炜 彭佑多 |
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作者单位: | 湖南科技大学机电工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(52105097);;湖南省自然科学基金(2023JJ30260); |
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摘 要: | 以典型的20 m2小型定日镜为对象,采用光-机集成建模方法,研究了自重和风载荷联合作用下定日镜的服役光学精度特性,综合考虑了定日镜工作高度角、风压大小和关键结构参数的影响。结果表明,沿镜面横向的斜率误差分量Dx要明显大于沿其竖向的Dy,螺栓数量N增加对Dx影响不显著,但能显著减小Dy,反射镜面自身刚度弱是其服役光学精度下降的主要原因;机架中角钢型材的边长a在30~50 mm之间对光学精度影响较小,但厚度t对光学精度的影响较为显著。定日镜结构变形与镜面斜率误差均随着风压载荷的增加而线性增加,且不同高度角β下总镜面斜率误差变化曲线斜率基本一致;仅在自重作用下,高度角0°~90°内总斜率误差能控制在1.45 mrad以内;镜面变形与其斜率误差分布规律完全不同,镜面斜率误差与镜面变形之间并非呈线性正比关系,采用光学精度进行评价或指导定日镜结构优化设计是最佳途径。
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关 键 词: | 光学器件 塔式定日镜 服役载荷 光-机集成 镜面斜率误差 光学精度 |
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