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教授
博士生导师
硕士生导师
任职 : 国际磨粒技术学会（International Committee of Abrasive Technology, ICAT）委员，中国机械工程学会极端制造分会副主任、生产工程分会常务委员、微纳米制造技术分会常务委员，中国机械工程学会生产工程分会磨粒加工技术专业委员会副主任、切削加工专业委员会常委委员、精密工程与微纳技术专业委员会常委委员，中国机械工程学会特种加工分会超声加工技术委员会副主任，中国机械工程学会摩擦学分会微纳制造摩擦学专业委员会常务委员，中国机械工业金属切削刀具协会切削先进制造技术研究会常务理事、对外学术交流工作委员会副主任、切削先进制造技术研究会自动化加工技术与系统委员会副主任。
性别：男
毕业院校：西北工业大学
学位：博士
所在单位：机械工程学院
学科：机械制造及其自动化. 机械电子工程. 航空宇航制造工程
办公地点：机械工程学院7191
电子邮箱：kangrk@dlut.edu.cn
基于筋板式基结构的大口径空间反射镜构型设计的拓扑优化方法
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论文类型：期刊论文
发表时间：2013-07-15
发表刊物：光学精密工程
收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus
卷号：21
期号：7
页面范围：1803-1810
ISSN号：1004-924X
关键字：大口径空间望远镜;反射镜;构型设计;轻量化设计;拓扑优化;筋板式基结构
摘要：针对大口径空间光学反射镜对轻量化的需求,提出了基于筋板式基结构的大口径空间反射镜构型设计的拓扑优化方法.该方法利用基结构拓扑优化的思想,将反射镜初始设计域限定为筋板式的反射镜基结构,通过各筋板的有无描述结构构型的变化.首先,借鉴连续体结构拓扑优化的思想,以壳单元离散筋板结构,以加筋板各单元的相对密度为设计变量(通过相对密度取1或0,描述该单元所在区域的筋板是否存在),以光轴竖直工况下镜面面形误差为设计约束,镜体的质量最小为优化目标,建立了镜体结构构型设计的拓扑优化模型;然后,以拓扑优化所得构型为基础,提取并形成结构概念构型;最后,采用有限元法进行动静刚度分析与光学性能分析,并对结构进行修正,形成性能更好、满足要求的反射镜轻量化结构创新构型.文中的设计实例得到的反射镜镜面面形误差PV值小于λ/10,RMS值小于λ/40,第一阶自振频率大于1 000 Hz,轻量化率达到86.0％.得到的结果验证了本文方法的有效性.