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光机结构轻量化与拓扑优化

共计 30 章节
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01
光机结构轻量化需求与拓扑优化价值
目标=从卫星 · 空间相机 · 激光器到地面精密仪器的减重驱动力
光机结构轻量化需…拓扑优化价值
02
光机结构设计约束与轻量化边界
目标=刚度 · 强度 · 热稳定性
光机结构设计约束轻量化边界
03
拓扑优化数学基础
目标=设计变量 · 目标函数 · 约束条件
拓扑优化数学基础目标=设计变量
04
常用拓扑优化方法对比
目标=SIMP · 水平集 · 相场
常用拓扑优化方法…SIMP
05
灵敏度分析与伴随法
目标=结构响应灵敏度推导 · 伴随变量法 · 多约束灵敏度计算与在光机优化中的实现…
灵敏度分析伴随法
06
有限元建模与光机结构离散
目标=镜体 · 支撑 · 桁架
有限元建模光机结构离散
07
优化问题定义实战
目标=以反射镜背部支撑结构为例 · 建立体积约束下柔度最小化模型并完成求…
优化问题定义实战目标=以反射镜背…
08
制造约束与拓扑优化后处理
目标=拔模方向 · 最小尺寸 · 对称性
制造约束拓扑优化后处理
09
光机结构多目标优化
目标=质量 · 柔度 · 热变形
光机结构多目标优…目标=质量
10
反射镜轻量化拓扑优化
目标=背部开放式 · 半开放式与封闭式镜体拓扑设计 · 对比传统轻量化孔方案
反射镜轻量化拓扑…目标=背部开放式
11
支撑结构拓扑优化
目标=三点支撑 · 多点支撑 · Bipod与柔性支撑的拓扑构型生成与…
支撑结构拓扑优化目标=三点支撑
12
光机桁架与框架拓扑优化
目标=主支撑桁架 · 相机框架 · 光学平台在多点载荷与热载荷下的材料分…
光机桁架框架拓扑优化
13
柔性机构与拓扑优化
目标=柔性铰链 · 导向机构 · 微位移放大器的拓扑设计
柔性机构拓扑优化
14
热载荷下的光机结构拓扑优化
目标=热弹性耦合 · 热变形灵敏度 · 低热膨胀构型与热稳定性约束设计
热载荷下的光机结…目标=热弹性耦合
15
动力学拓扑优化
目标=模态频率最大化 · 频率禁带 · 动柔度最小化与随机振动响应下的光机结…
动力学拓扑优化目标=模态频率最…
16
多物理场耦合拓扑优化
目标=光-机-热-力耦合分析流程 · 顺序耦合与弱耦合优化策略及在光机系统…
多物理场耦合拓扑…目标=光
17
增材制造光机结构拓扑优化
目标=面向金属增材的悬垂角 · 残余应力 · 各向异性与支撑去除约束集成
增材制造光机结构…目标=面向金属增…
18
拓扑优化结果的光学性能验证
目标=面形RMS · PV · 波前误差
拓扑优化结果的光…RMS
19
尺寸与形状联合优化
目标=拓扑优化后尺寸变量 · 形状变量与参数化建模的协同优化流程与…
尺寸形状联合优化
20
鲁棒性与可靠性拓扑优化
目标=考虑载荷不确定 · 材料分散 · 制造误差的鲁棒设计方法与光机结构应用
鲁棒性可靠性拓扑优化
21
光机结构拓扑优化软件工具链
目标=常用商业与开源工具 · 参数化建模 · 优化求解器与数据接口实践
光机结构拓扑优化…目标=常用商业
22
优化结果的可制造性重构
目标=从拓扑云图到CAD模型 · 工程图纸 · 加工工艺与装配约束的转化方法
优化结果的可制造…CAD
23
空间相机主镜轻量化项目实战
目标=需求分析 · 约束定义 · 拓扑优化
空间相机主镜轻量…目标=需求分析
24
激光器光学平台轻量化项目实战
目标=高刚度 · 低热变形与动态稳定性要求下的拓扑优化…
激光器光学平台轻…目标=高刚度
25
大口径望远镜支撑系统优化实战
目标=多点支撑拓扑生成 · 主动支撑集成与重力/温度工况验证
大口径望远镜支撑…目标=多点支撑拓…
26
星载光机结构轻量化实战
目标=发射载荷 · 质量预算 · 模态约束与拓扑优化在卫星载荷中的应用
星载光机结构轻量…目标=发射载荷
27
微纳光机结构拓扑优化
目标=MEMS光学器件 · 微镜 · 微夹持器的尺度效应
微纳光机结构拓扑…MEMS
28
拓扑优化结果的不确定性量化与验证
目标=仿真模型确认 · 实验模态 · 干涉测量与优化构型迭代修正
拓扑优化结果的不…验证
29
光机结构轻量化设计规范与标准
目标=航天 · 军工与工业领域相关标准 · 质量保证
光机结构轻量化设…标准
30
课程综合项目与前沿展望
目标=自选光机结构完成轻量化拓扑优化… · 并讨论AI辅助优化 · 多尺度与智能设计趋势
课程综合项目前沿展望