多镜筒望远镜中间块结构的设计与优化

引力波探测望远镜配有5个用于不同频段观测的镜筒。每个镜筒重720 kg,平行安装在中间块上。为了保证每个镜筒的位置精度和长期稳定性,借助ANSYS Workbench,对支承5个镜筒的中间块的结构形式进行了拓扑优化,得到最佳力传递路径。然后根据拓扑优化的结果,设计了三种中间块结构并优化了各自的结构尺寸,得到最佳的设计方案。最佳方案表明:在整体重力作用下,镜筒方向在0°,45°,90°的位置最大倾斜量分别为5.43″,3.84″,0″,结构自振频率为75.68 Hz。计算结果表明所设计的多镜筒中间块满足探测望远镜的指标要求。