膜基反射鏡載荷優(yōu)化及溫度影響補償方法的研究.pdf

1、隨著空間光學(xué)系統(tǒng)、對地天線衛(wèi)星、空間太陽能電站等技術(shù)的發(fā)展，主反射鏡作為空間光學(xué)系統(tǒng)、天線衛(wèi)星、空間聚能器的重要組成部分，對其超大口徑、超輕重量的需求也越來越迫切。膜基反射鏡技術(shù)以柔性聚合物薄膜作為主鏡材料，具有面密度小、可折疊展開、成本低、成形自由度大等特點，成為可能解決這一難題的技術(shù)之一，具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　如何使薄膜達到理想面形是膜基反射鏡的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文針對使用現(xiàn)有電極板載荷選取方法得到的靜電成形膜基反射鏡面形與

2、理想拋物面面形偏離較大以及溫度變化對膜基反射鏡F數(shù)影響的問題展開理論和實驗研究。
　　論文首先介紹了膜基反射鏡技術(shù)的研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。隨后對薄膜的小撓度和大撓度形變方程進行了推導(dǎo)，并對膜基反射鏡靜電成形理論進行論述。對傳統(tǒng)的電極板載荷分配方法提出了質(zhì)疑。
　　根據(jù)疊加原理和最小二乘法，提出了電極板載荷的優(yōu)化方法，通過仿真軟件進行驗證，與傳統(tǒng)的電極板載荷分配方法進行對比，并對優(yōu)化過程中存在的誤差進行分析，仿真分析和Ze

3、rnike多項式擬合結(jié)果表明，采用本文提出的電極板載荷分配和優(yōu)化方法在理論上能有效降低膜基反射鏡面形誤差，減小相應(yīng)的PV值和RMS值，從而提高膜基反射鏡面形質(zhì)量。
　　最后，研究了溫度變化對膜基反射鏡F數(shù)的影響，分析其機理，并基于預(yù)應(yīng)力隨溫度變化關(guān)系設(shè)計了預(yù)應(yīng)力可調(diào)節(jié)膜基反射鏡裝置，用以補償溫度變化引起的膜基反射鏡面形誤差。建立實驗系統(tǒng)，初步驗證了溫度變化對膜基反射鏡面形的影響以及預(yù)應(yīng)力可調(diào)節(jié)裝置用于補償溫度變化引起的膜基反射鏡面