碳纤维增强复合材料反射镜的刚度分析

       用有限元法对层合板结构和蜂窝夹层结构的两种复合材料反射镜的刚度进行分析计算，分析是以Ex1522环氧树脂为基体，M60J碳为增强材料的平面反射镜为例进行的，分析包括不同铺层取向、顺序的层合板反射镜自重下的镜面变形；对蜂窝夹层结构反射镜，分别比较了以芳纶纸、玻璃布、耐久铝三种夹层材料的反射镜刚度，对比了碳纤维复合材料、铍金属、微晶玻璃为面板材料的反射镜刚度，讨论了不同蜂窝单元结构形状对反射镜刚度的影响．分析表明，对于以Ex1522环氧树脂为基体，M60J碳为增强材料的平面复合材料反射镜，要使其具有相对稳定的面形，应采用单元形状为正三角形铝蜂窝，前后面板各为12层 90/45/0/ - 45，层合板的夹层结构．

       无论是对地观察，还是宇宙太空探索，都对光学仪器的分辨率提出了越来越高的要求，提高系统的光学分辨率最直接的方法是增大主反射镜的口径，但是随着主反射镜口径的增加，包括次反射镜和附属信息处理设备在内的整个光学系统的质量必然大大增加，系统的复杂度和发射成本也将成倍增长．因此，反射镜轻量化越来越引起人们的注意，现在已形成一个”轻量光学”的技术学科．


       反射镜轻量化技术已经取得相当的进展，从低膨胀系数光学玻璃、轻金属铍、碳化硅到复合材料都已成为轻量化反射镜可选择材料，有的已经接近使用程度．近几年，CFRC轻型反射镜的技术已经有了突破，CFRC已经成为最具潜力的轻质反射镜材料．

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