面弹簧是干涉式大气垂直探测仪中的精密部件，系统要求其在工作过程中具有较大刚度比和足够的轴向行程。利用有限元分析方法对面弹簧进行了优化设计。通过对比不同缝形面弹簧在轴向拉伸过程中的轴向刚度、径向刚度、刚度比，确定了螺旋缝形是相对最优缝形。进一步对螺旋缝形面弹簧做了系统分析，得到了螺旋缝形面弹簧中的基圆半径、螺距、旋转角度、指数、直径、开缝数、簧片厚度、材料的杨氏模量等参数在面弹簧轴向拉伸过程中，对其轴向刚度、径向刚度、刚度比的影响规律。根据有限元分析结果最终确定一组最优参数值γ0=20mm，α=20／π^2 mm／rad，θ1=πrad，b=2，φ=200mm，n=3，t=0．2mm，E=1．3 e11 Pa，并据此加工成实物。对实物的实测结果表明，螺旋缝形面弹簧具有的轴向行程和较大的刚度比达到了设计目标，验证了有限元分析结果的...

本文对R-C望远镜系统的结构作了深入的研究，完成R-C望远镜系统的结构设计，并对整体结构进行有限元分析。通过模态分析得到总体结构的第一阶频率为183．39Hz，高于系统要求的100Hz，在热分析中得到因温度变化导致主、次镜同轴度的偏差为1．15μm，也小于光学要求值0．01mm。望远镜系统实物的实测结果与仿真结果基本相符，验证了R-C望远镜系统结构设计的合理性。

采取在光学基板背面挖减轻孔的方法来实现对干涉式大气垂直探测仪的光学基板进行了轻量化设计。通过有限元分析的方法首先确定最合理的减轻孔个数，然后采用有限元参数优化的方法对减轻孔的长、宽两个设计参数进行了优化，从而获得光学基板的最佳设计方案。轻量化后光学基板的质量减少到了原来的25％，因此光学基板的轻量化设计为今后航天仪器光学基板结构的设计提供了理论依据。