评估大口径反射镜带式支撑静摩擦影响的方法与流程

技术特征：

1.评估大口径反射镜带式支撑静摩擦影响的方法，该方法应用于大口径反射镜带式支撑系统中，其特征是，该方法由以下步骤实现：

步骤一、建立环境温度与静摩擦力的关系模型，对反射镜边缘每个离散化区域受到的正压力进行修正，获得反射镜边缘每点受力；

反射镜边缘区域受到的正压力理想状态值为：

式中，θ为支撑带约束端与竖直方向夹角，G为反射镜自身重量，n为离散化处理点；

设定反射镜与支撑带接触面发生相对运动时的温度值t0，则静摩擦力达到最大值f0，用公式表示为：f0＝Ct0，C为待定系数；

获得离散点静摩擦力函数f(i,t)为包含环境温度变化量t以及反射镜与支撑带接触面位置点i的函数，所述f(i,t)用公式表示为：

每个离散化区域所受正压力应是与接触面离散点位置及环境温度变化量t相关的函数，记为p(i,t)，所述反射镜竖直方向满足关系为：

所述支撑带对应的离散化区域存在下述受力关系：

T1(i)+f(i,t)＝T2(i)

式中，T1(i)、T2(i)为支撑带微元两端所受拉力，获得正压力修正公式为：

式中j为最先达到静摩檫力最大值的位置，同时根据静摩擦力达到最大值f0的公式，确定温度值t0，进一步获得静摩擦力达到最大值f0，实现对静摩擦力影响的评估。

2.根据权利要求1所述的评估大口径反射镜带式支撑静摩擦影响的方法，其特征在于，确定温度值t0与静摩擦力达到最大值f0分别通过实验法和尝试法获得。

3.根据权利要求2所述的评估大口径反射镜带式支撑静摩擦影响的方法，其特征在于，通过实验法获得温度值t0的过程为：

(a)在不同环境温度对带式支撑反射镜进行面形精度测量，根据离散点静摩擦力函数f(i,t)初步判断出实验环境温度与静摩擦影响最小温度的差异是否达到温度值t0；

如果未达到温度值t0的检测，设定反射镜面形精度为R1(T)，T为相应测量点的环境温度；反射镜面形精度与环境温度T影响存在以下函数关系：

式中，a、b及c均为通过曲线拟合得到的待定系数，

如果超过温度值t0，则反射镜面形精度曲线随着环境温度T逐渐远离温度值t0而接近一条渐近线；该渐近线为温度变化达到极限状态下反射镜面形精度R2(T)，该段曲线在一定范围内可接近直线，用公式表示为：

R2(T)＝eT+f

式中，e和f均为通过曲线拟合得到的待定系数，

(b)采用最小二乘法计算和R2(T)，则两段曲线交点对应温度即为温度值t0。

4.根据权利要求2所述的评估大口径反射镜带式支撑静摩擦影响的方法，其特征在于，所述f0采用尝试法确定，根据温度值t0计算出温度值t0对应的反射镜面形精度；将离散点静摩擦力函数f(i,t)及正压力修正公式p(i,t)获得各个离散点处正压力及静摩擦力施加至有限元分析模型中，取t＝t0，初值C＝0；

对比有限元仿真面形精度结果与根据曲线拟合得到的实测数据分析结果，调整C的数值，当有限元分析结果与实测分析结果差值小于2nm时，获得f0的值。