抗振型光学参考腔振动敏感度分析及设计参考腔的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111324933A(43)申请公布日2020.06.23(21)申请号202010103216.6(22)申请日2020.02.19(71)申请人中国科学院国家授时中心地址710600陕西省西安市临潼区书院东路3号(72)发明人陈龙刘涛许冠军焦东东张林波刘军董瑞芳张首刚(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李鹏威(51)Int.Cl.G06F30/17(2020.01)G06F30/23(2020.01)G06F119/14(2020.01)G06F111/10(2020.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称抗振型光学参考腔振动敏感度分析及设计参考腔的方法(57)摘要本发明公开了抗振型光学参考腔振动敏感度分析及设计参考腔的方法，以第一主加速度方向为一维坐标轴，坐标数值大的支撑物进行三维固定约束，坐标数值小的支撑物施加挤压力，计算第一参考腔腔长形变量；建立与第一参考腔模型完全相同的第二参考腔模型，只改变主加速度载荷值，其他设置均不变，重复以上步骤进行仿真计算，计算第二参考腔腔长形变量；最后，计算拟分析的参考腔的振动敏感度，根据上述计算步骤，计算各个参数化变量下的振动敏感度，选出参考腔最佳的设计参数，本发明能准确的反应参考腔的实际受力情况，充分考虑了各个参数化变量的情况，具备最佳的设计参数。CN111324933ACN111324933A权利要求书1/2页1.抗振型光学参考腔振动敏感度分析方法，其特征在于，首先，对第一参考腔模型施加第一主加速度，以第一主加速度方向为一维坐标轴，坐标数值大的支撑物进行三维固定约束，坐标数值小的支撑物施加挤压力约束，仿真计算得到第一参考腔腔长形变量ΔL1；然后，建立第二参考腔模型，所述第二参考腔模型与第一参考腔模型完全相同，对第二参考腔模型施加第二主加速度，所述第二主加速度的载荷值与第一主加速度的载荷值不同但方向相同，第二参考腔模型上支撑物的约束方式与所述第一参考腔模型上支撑物约束方式相同，仿真计算得到第二参考腔腔长形变量ΔL2；最后，计算振动敏感度，单位为g-1：(ΔL2-ΔL1)/L/(a2-a1)，式中：L为第一参考腔模型或第二参考腔模型未发生形变的参考腔腔长，a1为第一主加速度，a2为第二主加速度。2.根据权利要求1所述的抗振型光学参考腔振动敏感度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据拟分析的参考腔建立分析建模，作为第一参考腔模型；2)对第一参考腔模型施加第一主加速度，以第一主加速度方向为一维坐标轴，坐标数值大的支撑物进行三维固定约束，坐标数值小的支撑物施加挤压力约束，或以第一主加速度方向为一维坐标轴，坐标数值大的支撑物仅在垂直于支撑面方向进行一维固定约束；3)根据第一参考腔模型的尺寸对第一参考腔模型进行单元格划分；4)通过步骤3)单元格划分后的第一参考腔模型，计算第一参考腔腔长形变量ΔL1；5)建立与步骤1)完全相同的参考腔模型为第二参考腔模型；6)对第二参考腔模型施加第二主加速度，所述第二主加速度的载荷值与第一主加速度的载荷值不同但方向相同，第二参考腔模型上支撑物的约束方式与第一参考腔模型上支撑物约束方式相同；7)根据第二参考腔模型的尺寸对第二参考腔模型进行单元格划分；8)通过步骤7)单元格划分后的第二参考腔模型，计算得出第二参考腔腔长形变量ΔL2；计算拟分析的参考腔振动敏感度，单位为g-1：(ΔL2-ΔL1)/L/(a2-a1)，式中：L为第一参考腔模型或第二参考腔模型未发生形变的参考腔腔长，a1为第一主加速度，a2为第二主加速度。3.根据权利要求2所述的抗振型光学参考腔振动敏感度分析方法，其特征在于，所述步骤3)中对模型进行单元格划分时，对支撑物和腔镜进行网格细化。4.根据权利要求2所述的抗振型光学参考腔振动敏感度的分析方法，其特征在于，所述步骤3)和步骤7)中所述单元格的尺寸进行均匀过渡设置。5.根据权利要求2所述的抗振型光学参考腔振动敏感度的分析方法，其特征在于，所述挤压力包括对所述支撑物的外端面的法向施加挤压力。6.根据权利要求1-5任一项所述的抗振型光学参考腔振动敏感度分析方法的设计参考腔的方法，其特征在于，计算若干种参数化变量下的参考腔振动敏感度；拟合出参考腔振动敏感度随各个参数化变量变化的曲线，根据所述曲线中振动敏感度最接近零或者为零的数值选出对应的各个参数化变量的数值为参考腔最佳设计参数。2CN111324933A权利要求书2/2页7.根据权利要求6所述的抗振型光学参考腔振动敏感度的设计参考腔的方法，其特征在于，所述参数化变量包括参考腔体的切割尺寸，支撑物和支撑面的接触形状和接触面的面积，支撑物厚度以及支撑物材料属性中至少一项。8.根据权利要求