2m望远镜K镜支撑结构优化设计

为了使得某2m望远镜消旋K镜在重力环境温度变化的影响下镜面面形和结构刚度满足要求，设计了一种柔性支撑结构。KM1支撑方式采用背部三点支撑，通过有限元软件ANSYS对支撑位置进行优化。并基于伴随变换建立了柔性支撑杆的柔度矩阵，对柔性铰链的厚度、长度和宽度进行优化，使反射镜支撑刚度满足需求，并减轻热应力和装配应力面形的影响。KM2采用周边三点支撑，间隔120°均匀分布，支撑杆结构与KM1相同。在重力和均匀温降的联合工况下，KM1和KM2的有限元仿真结果达到了设计要求，KM1镜面面形RMS低于λ/40，KM2镜面面形RMS低于λ/60，一阶谐振频率均高于100Hz。