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反射镜支撑结构有限元设计

共计 30 章节
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01
课程导入与工程对象认知
目标=反射镜支撑结构的功能 · 典型形式 · 设计约束与有限元分析在其中的作用
课程导入工程对象认知
02
反射镜支撑结构设计需求梳理
目标=从光学指标到结构指标的转化 · 面形RMS · PV
反射镜支撑结构设…目标=从光学指标…
03
有限元方法基础与反射镜支撑分析流程
目标=节点 · 单元 · 刚度矩阵
有限元方法基础反射镜支撑分析流…
04
反射镜与支撑结构的几何建模策略
目标=镜体 · 柔性支撑 · 背板
反射镜支撑结构的几何建…
05
材料模型与反射镜支撑常用材料
目标=微晶玻璃 · ULE · 碳化硅
材料模型反射镜支撑常用材…
06
单元类型选择与网格划分
目标=实体单元 · 壳单元 · 梁单元
单元类型选择网格划分
07
接触与连接建模
目标=胶接 · 螺钉连接 · 销钉定位
接触连接建模
08
边界条件与载荷施加
目标=重力 · 温度载荷 · 装配预紧
边界条件载荷施加
09
反射镜支撑结构静力学分析
目标=在重力与预紧作用下的位移场 · 应力场和支撑反力提取 · 判断结构是否满足刚度和强度要求
反射镜支撑结构静…目标=
10
镜面面形精度评价与Zernike拟合
目标=从有限元节点位移到光学面形误差… · 刚体位移去除 · Zernike多项式拟合
Zernike镜面面形精度评价
11
支撑点布局与数量优化
目标=三点 · 六点 · 多点支撑及whiffletree结构…
支撑点布局数量优化
12
柔性支撑结构有限元设计
目标=柔性铰链 · 簧片 · 膜片等结构的刚度匹配与变形协调
柔性支撑结构有限…目标=柔性铰链
13
胶层与粘接支撑建模
目标=胶层厚度 · 弹性模量 · 热膨胀系数对镜面面形和热应力的影响
胶层粘接支撑建模
14
反射镜支撑结构热弹性分析
目标=均匀温升 · 温度梯度 · 热辐射和热传导边界下的热变形
反射镜支撑结构热…目标=均匀温升
15
热-结构耦合分析方法
目标=顺序耦合与直接耦合的选择 · 温度场映射到结构网格的方法 · 热应力与热变形结果的分离与评价
结构耦合分析方法目标=顺序耦合
16
反射镜支撑结构模态分析
目标=固有频率 · 振型与有效质量参与系数提取 · 支撑刚度
反射镜支撑结构模…目标=固有频率
17
随机振动与响应谱分析
目标=PSD谱 · 响应谱输入下的加速度响应 · 应力响应和镜面动态变形
随机振动响应谱分析
18
冲击与瞬态动力学分析
目标=冲击载荷 · 瞬态激励下的位移和应力时程 · 阻尼设置
冲击瞬态动力学分析
19
支撑结构轻量化与拓扑优化
目标=以刚度 · 频率和面形为目标 · 对背板
支撑结构轻量化拓扑优化
20
参数化建模与设计变量研究
目标=将支撑位置 · 厚度 · 角度
参数化建模设计变量研究
21
有限元模型验证与实验对标
目标=模态试验 · 静力加载试验 · 面形干涉测量与仿真结果的对比方法
有限元模型验证实验对标
22
大口径反射镜多点支撑系统设计案例
目标=以某大口径镜体为对象 · 完成支撑方案选型 · 有限元建模
大口径反射镜多点…目标=以某大口径…
23
空间反射镜柔性支撑设计案例
目标=面向空间环境 · 完成柔性支撑结构建模 · 模态分析
空间反射镜柔性支…目标=面向空间环…
24
轻量化反射镜支撑结构集成分析案例
目标=结合轻量化镜体与背部支撑 · 分析重力 · 温度和装配误差耦合下的面形与结构安全…
轻量化反射镜支撑…目标=结合轻量化…
25
反射镜支撑结构非线性分析
目标=接触非线性 · 几何非线性和材料非线性在胶接 · 间隙和柔性结构中的处理
反射镜支撑结构非…目标=接触非线性
26
装配误差与预紧力影响分析
目标=镜座加工误差 · 螺钉预紧力 · 胶层厚度不均等对镜面面形和支撑应力的…
装配误差预紧力影响分析
27
有限元分析结果判读与工程决策
目标=位移 · 应力 · 频率
有限元分析结果判…工程决策
28
反射镜支撑结构设计规范与报告编写
目标=有限元分析报告的结构 · 模型描述 · 工况定义
反射镜支撑结构设…报告编写
29
多学科联合仿真与光机热集成
目标=有限元结构结果向光学软件的传递 · Zernike系数 · 刚体位移和面形数据的接口
多学科联合仿真光机热集成
30
课程综合实战与前沿展望
目标=完成一个反射镜支撑结构从需求到… · 优化和报告的全流程任务 · 并讨论增材制造
课程综合实战前沿展望