为了提高主反射镜轴向支撑点位置优化的效率和准确性,选择反向传播神经网络作为轴向支撑位置优化问题的代理模型。按照均匀分布在设计区间上取不同的口径、中心孔组合作为样本点,用参数化有限元模型计算对应的样本数据。用样本数据对神经网络模型进行训练和精度分析,确定了近似性能最佳的反向传播神经网络模型的结构和参数,建立了口径、中心孔和支撑位置与镜面最大变形量之间的映射关系。随机测试表明,建立的反向传播网络模型能在平均绝对偏差8E-5的精度水平下近似于有限元模型的结果。以两个轴向支撑位置的优化为例,与现有近似公式和基于有限元的优化方法相比,基于反向传播神经网络代理模型的优化方法能快速、准确地确定最佳支撑位置,并能给出镜面变形量的预测值。综合以上过程,设计制作了基于Matlab的轴向支撑优化工具箱。 ...

检验大口径长焦距光学系统，需要相应的大口径长焦距平行光管，而大口径长焦距平行光管的制造不同于矩焦距平行光管的制造，环境因素及光学元件的固定方式对光管的成像质量有银大的影响。为了使光管有着较好的质量，光学镜面要有较好的面形及灵敏的调整机械。本文介绍主反射镜的支撑方式对镜面面形的影响及主反射镜的支撑和调整机构。

平行光管中主反射镜的口径最大,支撑也最困难.对用于平行光管设备中口径为1000 mm的主反射镜浮动支撑进行了优化分析.利用ANSYSY中强大的优化分析模块对主反射镜在3点、9点、18点、24点和27点5种不同支撑点数量下的模型进行了优化.最后对这5种优化模型都给出了自重变形分析,得出了主反射镜镜面变形云图并计算出对应的PV值和RMS值.综合考虑了镜面面型要求和工艺性等后,确定了最佳支撑点数为18点,并且点的分布遵循优化模型.

应用有限元方法对背部支撑的主反射镜进行静力学分析．分别对三点支撑和九点支撑进行计算，得到主镜反射面的变形值．以齐次坐标变换法和最小二乘法为理论依据求解反射面变形的PV／RMS值．利用有限元分析软件提供的二次开发功能，编写计算程序，在软件内部调用该程序直接获得PV／RMS值，利用该值作为优化分析的目标函数，寻求背部支撑的最佳支撑点位置．

介绍了一种大口径主反射镜轻量化结构拓扑优化设计方法,该方法是一种理论性强、效率高的新型轻量化优化设计方法。采用变密度法建立连续体结构拓扑优化数学模型,利用OPTISTRUCT优化软件,以主反射镜光轴垂直时在自重作用下的镜面变形与第一阶自然频率作为约束,将主反射镜体积最小作为目标函数进行了连续体拓扑优化。依据优化的拓扑结构形式,结合结构力学及灵敏度分析得到了满足镜面面型、结构刚度及轻量化率要求的最佳主反射镜轻量化结构。

介绍了主反射镜的一种轻量化结构设计;用有限元法对轻量化反射镜变形情况进行了分析计算;为主反射镜结构设计和支承方法提供了设计依据.