碳纖維增強復合材料反射鏡的剛度分析

       用有限元法對層合板結構和蜂窩夾層結構的兩種復合材料反射鏡的剛度進行分析計算，分析是以Ex1522環氧樹脂為基體，M60J碳為增強材料的平面反射鏡為例進行的，分析包括不同鋪層取向、順序的層合板反射鏡自重下的鏡面變形；對蜂窩夾層結構反射鏡，分別比較了以芳綸紙、玻璃布、耐久鋁三種夾層材料的反射鏡剛度，對比了碳纖維復合材料、鈹金屬、微晶玻璃為面板材料的反射鏡剛度，討論了不同蜂窩單元結構形狀對反射鏡剛度的影響．分析表明，對于以Ex1522環氧樹脂為基體，M60J碳為增強材料的平面復合材料反射鏡，要使其具有相對穩定的面形，應采用單元形狀為正三角形鋁蜂窩，前后面板各為12層 90/45/0/ - 45，層合板的夾層結構．

       無論是對地觀察，還是宇宙太空探索，都對光學儀器的分辨率提出了越來越高的要求，提高系統的光學分辨率最直接的方法是增大主反射鏡的口徑，但是隨著主反射鏡口徑的增加，包括次反射鏡和附屬信息處理設備在內的整個光學系統的質量必然大大增加，系統的復雜度和發射成本也將成倍增長．因此，反射鏡輕量化越來越引起人們的注意，現在已形成一個”輕量光學”的技術學科．


       反射鏡輕量化技術已經取得相當的進展，從低膨脹系數光學玻璃、輕金屬鈹、碳化硅到復合材料都已成為輕量化反射鏡可選擇材料，有的已經接近使用程度．近幾年，CFRC輕型反射鏡的技術已經有了突破，CFRC已經成為最具潛力的輕質反射鏡材料．

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