本文關(guān)鍵詞：基于Monte Carlo的聚焦型X射線脈沖星望遠(yuǎn)鏡多物理場耦合分析方法　出處：《航空學(xué)報(bào)》2016年04期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：聚焦型X射線脈沖星望遠(yuǎn)鏡(XPT)是涉及光學(xué)、機(jī)械學(xué)、熱學(xué)等多學(xué)科的復(fù)雜航天載荷,多物理場耦合分析對提高其在軌性能和可靠性至關(guān)重要。傳統(tǒng)的光機(jī)熱多場耦合分析(MCA)方法并不能考慮X射線能量及其反射率信息,而且存在學(xué)科間數(shù)據(jù)傳遞困難的問題。為此,首先基于Monte Carlo和X射線全反射理論提出了一種高效的多物理場耦合分析方法。該方法同時(shí)考慮X射線能量和反射率兩大特征信息,基于有限元分析(FEA)法建立了XPT熱-結(jié)構(gòu)物理場耦合方程和有限元分析模型,針對不同工況進(jìn)行熱分析、結(jié)構(gòu)分析以及熱-結(jié)構(gòu)物理場耦合分析。其次,采用Construction Geometry函數(shù)分別提取不同工況下光學(xué)鏡頭面形的形變量,并基于多項(xiàng)式函數(shù)對變形后的鏡頭面形進(jìn)行擬合和誤差分析。然后,基于所提方法對變形后的光學(xué)系統(tǒng)聚焦性能進(jìn)行分析與評價(jià),得到鏡頭形變對XPT光學(xué)聚焦性能的影響規(guī)律。最后,以多層嵌套的XPT為例,對不同視場角和形變的X射線光學(xué)系統(tǒng)聚焦性能進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明,在全視場時(shí)熱-結(jié)構(gòu)耦合形變、熱形變及結(jié)構(gòu)形變導(dǎo)致XPT聚焦性能分別下降30.01%,14.35%和7.85%,彌散斑均方根依次為2.914 3mm,2.603 8mm,2.531 1 mm。通過與試驗(yàn)結(jié)果對比分析,驗(yàn)證了所提方法的有效性,可用于XPT的可靠性設(shè)計(jì)。
[Abstract]:In this paper , based on Monte Carlo and X - ray total reflection theory , an efficient multi - physical field coupling analysis method is proposed , which is based on Monte Carlo and X - ray total reflection theory .

【作者單位】： 北京控制工程研究所;北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動化學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51175019)~~
【分類號】：V448.2;TH751
【正文快照】： 網(wǎng)絡(luò)出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20150630.1538.002.html引用格式:李連升,鄧樓樓,梅志武,等.基于Monte Carlo的聚焦型X射線脈沖星望遠(yuǎn)鏡多物理場耦合分析方法[J].航空學(xué)報(bào),2016,37(4):1249-1260.LI L S,DENG L L,MEI Z W,et al.Monte Carlo-based multiphys

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本文編號：1378322