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一种天基大口径反射镜轻量化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据反射镜有效通光口径及分配给该反射镜组件的光学指标公差，开展指标分解确定镜体的设计指标，根据设计指标确定径厚比设计、镜体轮廓结构形式选择、支撑点个数确定、支撑点位置设计、轻量化结构形式选择、装调检测接口设计参数，设计反射镜镜坯，设计完成后进行质量预估，如果质量不满足要求，则更改结构，重新设计反射镜镜坯；如果质量满足要求，则进行步骤2，对反射镜镜坯进行拓扑优化设计；步骤2、定义反射镜镜坯的镜体背部轻量化筋结构为可设计区域，镜面面板、背板和镜体的周边立筋为非拓扑优化区域，然后对可设计区域进行拓扑优化，以镜面柔顺度最小为优化目标函数，以镜体的去除体积比为约束条件，给镜体施加工作状态的载荷和边界位移条件，迭代优化获得镜体的最优质量分布形式；步骤3、采用Isight集成仿真优化平台集成有限元分析软件和数据处理软件，以反射镜镜坯在重力载荷下的镜面面形rms值变化最小为优化设计目标，以镜体质量为约束条件，采用最优拉丁超立方优化算法，对镜体上的决定镜面面形精度的主筋1、主筋2、辅筋、周边辐射筋、周边辐射筋背板、背板、筋交叉点壁、中心环厚度和中心辐射筋各参数进行迭代优化，完成天基大口径反射镜轻量化设计。 |
