簡(jiǎn)介 *e{PxaF!C ?I W_O~ Js 此篇文章為本系列的第4部分，我們將介紹如何將 Ansys Mechanical 的 FEA 數(shù)據(jù)導(dǎo)入 STAR 模塊，并將這些數(shù)據(jù)用作 STOP（結(jié)構(gòu)、熱、光學(xué)性能）分析。我們將分析FEA數(shù)據(jù)對(duì)光學(xué)性能的影響，并得出用于修改標(biāo)稱立方體衛(wèi)星設(shè)計(jì)的見解。（聯(lián)系我們獲取文章附件） M+Uyb7 "(TkJ bwC[ 使用 STAR 模塊進(jìn)行 STOP 分析 i[nF .I5*f :qj<p3w~} 現(xiàn)已在光學(xué)器件工作范圍內(nèi)的三個(gè)溫度（12℃、15℃ 、18℃）下生成了主鏡和次鏡的結(jié)構(gòu)形變數(shù)據(jù)集。 r<R4
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}31Z X 該形變數(shù)據(jù)將直接與 OpticStudio 中原始模型的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。在運(yùn)行任何FEA（有限元分析）之前，Ansys Mechanical 假設(shè)光機(jī)械和光學(xué)器件浸泡在室溫環(huán)境中，且沒有對(duì)光學(xué)器件施加任何應(yīng)力。因此，我們可以假設(shè)原始序列模型模擬了光學(xué)系統(tǒng)在環(huán)境溫度和壓力下的性能。 |g&ym Fc p*qPcuAA STAR 模塊可以將 FEA 數(shù)據(jù)直接讀取到序列模式下的光學(xué)模型中。讀取之后，整套分析工具可用于分析由于有限元分析期間應(yīng)用的載荷和邊界條件而對(duì)系統(tǒng)性能的影響。由于在非序列模式中只是在主鏡的底部創(chuàng)建了一個(gè)切口，在序列模式下，這種切口在技術(shù)上并不存在，但由于順序光線追蹤的性質(zhì)，穿過鏡子底部的光線不會(huì)與表面發(fā)生光學(xué)相互作用，所以我們可以使用序列模式來分析結(jié)果。 U
?b".hJ2 wij,N(,H 接下來需要采取幾個(gè)步驟才能將FEA數(shù)據(jù)正確加載到 STAR 中。首先，可以使用加載 FEA 數(shù)據(jù)工具導(dǎo)入文本文件。該工具將打開一個(gè)窗口，可以在其中加載結(jié)構(gòu)和熱數(shù)據(jù)集并將其分配給相應(yīng)的光學(xué)表面。在本例中，兩個(gè)透鏡在12℃時(shí)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)已加載到 STAR 模塊中。 !a- b6A a M\2"gT-LV 
,.mBJ S E3 圖 1：將數(shù)據(jù)加載到 STAR 模塊中
nzsl@1s 準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)后，就可以擬合有限元分析數(shù)據(jù)。使用擬合評(píng)估工具，可以針對(duì)每個(gè)光學(xué)表面獨(dú)立調(diào)整數(shù)據(jù)的擬合參數(shù)，直到獲得準(zhǔn)確的擬合。圖 2 顯示了結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)如何適應(yīng)主鏡的默認(rèn)設(shè)置。使用此工具，可以查看 RMS 和 PV 擬合誤差，并可以調(diào)整擬合參數(shù)以最小化該誤差。 eV!L^>>> q{' ~+Nq 
vmZ"o9-{#X 圖 2：STAR 擬合評(píng)估
l*}FXL 通過增加網(wǎng)格 1 和網(wǎng)格 2 擬合參數(shù)，STAR 擬合算法將在擬合過程中參考更多相鄰點(diǎn)，從而使整體擬合更平滑�？梢栽黾舆@些參數(shù)以進(jìn)行更精細(xì)的采樣，直到達(dá)到所需的精度。對(duì)于此設(shè)計(jì)，在將網(wǎng)格 1 和網(wǎng)格 2 設(shè)置為 3 的情況下，達(dá)到了可接受的數(shù)據(jù)擬合。 ZI13
