1.3 m主镜的支承设计

摘要

依据1.3 m主镜支承的技术要求,完成了支承结构的设计分析.确定了有中心定位的底面18点支承和侧面水银带支承的技术方案.对于结构复杂的轻质镜,依据均衡原理,利用结构分析并结合插值算法确定了底支承18点的支承位置;在给出了具体底支承结构设计后,对底支承的结构变形和结构设计允差进行了分析.根据主镜立放状态下的受力分析,给出了3个水银带侧支承的设计变量,最终依据镜面Z向变形最小的原则和12种工况下有限元的分析结果,确定了水银带侧支承的设计.在中心定位设计中,考虑到温度变化的影响,选用了特殊的殷钢材料.在具体结构设计中,为减小支承球头与主镜直接接触的不利影响,在支承球头和主镜之间增加了过渡轴套.用Zygo干涉仪检测了装配完成后的主镜,主镜镜面变形PV值为0.7λ,RMS值为0.15λ.该支承结构基本满足了设计要求,且结构稳定可靠.分析可知,主镜的厚度可以再适当减薄,进一步减轻重量.