Pascal C03

Nombre de points pour barillet

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Bonsoir à tous...

 

Je regarde sur Plop et Catia la déformation du miroir du futur Cassegrain Newton en visée zénithale.

dia 310

dia trou 50mm

ep 39mm

dia miroir secondaire ? Je suis parti pour 70...

 

Je n'ai pas tout à fait le même résultat entre les 2 logiciels et c'est logique.

 

Dans le cas "Catia", le miroir est posé sur 3 touches en téflon de 0.3mm d'épaisseur et de 12mm de diamètre pour la touche intérieure et de 15mm pour les 2 touches extérieures

 Ces 3 touches sont en contact avec une base indéformable dans un premier temps.

L'écart est de 10 nm entre zone hautes (brunes) et zones basses (bleues)

 

Pour Plop, j'ai utilisé automatic celle design

j'ignore la "largeur" des points de contact

L'écart est de 7 nm entre zone la "plus haute" et zone la plus basse"

 

Ma question :

Quel écart accepter ?

Merci pour vos réponses :)

 

image.png.eeae508bf1e1e165f44d995588cd4073.png

 

Pour info :

Plop 18 points me donne environ 2 nm d'écart  mais je n'ai pas plus envie que cela de compliquer le système (et l'alourdir)

image.png.caf93dde0e7ff8e522c5e960a4fea502.png

 

 

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C'est curieux, avec les paramètres de ton miroir que je rentre dans plop, je n'ai pas du tout les mêmes résultats. Chez moi c'est 26nm PV.  Avec le 18 points par contre, je retrouve bien les 2nm.

Curieux...

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coucou Pascal,

Les déformation sont sur le verre je crois et donc sur l'onde c'est le double. Ensuite tu fais 550nm/défaut onde et je pense faut viser mieux de lamda/20 PV ?

attendons d'autres avis...

PS : on s'est croisé Eric

Edited by Chris277
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il y a 25 minutes, eroyer a dit :

Chez moi c'est 26nm PV.

 

scratch scratch... :S Je retrouve encore à peu près le même résultat. 7.35 nm

Surtout si tu trouves ensuite 2nm...

J'ignore encore la composition du verre et j'ai gardé du pyrex.

 

il y a 27 minutes, Chris277 a dit :

Les déformation sont sur le verre je crois et donc sur l'onde c'est le double.

 

Pour l'instant, je fais ce que je sais faire... Du calcul de déformation. Je vais regarder les def induites sur l'onde  ce qui est encore mystérieux pour moi mais merci pour l'info !

Merci

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j'ai fait 5 barillets en 250 et  350 mm avec une solution en huit points en couronne et un point central  trouvée je crois sur cloudy night il y a bien longtemps et ils m'ont tous donné pleine satisfaction.

http://www.reto.fr/stock2/imagepages/16inch_9pt_parts.html

Les résultats sous plop étaient bien supérieurs à n'importe quel autre 9 points et cette solution m'a toujours bien plût et semblé plus cohérente que les neuf points en couronne ou même en 6+3.

 

Edit  : Désolé j'avais pas vu le perçage du miroir, tu vas avoir du mal à essayer ce magnifique design donc :D

  

Edited by den b
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Salut,

je retrouve bien tes résultats PLOP.

        Au passage PLOP optimise les points sur R 36,5% et R76,0% tout en recherchant une meilleure parabole.
        Mais il n'a pas changé les angles entre les points (il y a peu à gagner en changeant les angles)

 

Mais sur ton image CATIA :

        1- je trouve 22-3 = 19 nm... et pas 10. normal ? pas pigé ?

        2- Est-ce que le résultat CATIA inclu un recalcul de la meilleure parabole? Je pense pas....

 

Au passage je pense que la taille des patins d'appuis est pas super importante sur le résultat pour un verre de 39mm.

        J'ai eu modélisé des points larges avec PLOP... c'est compliqué et apporte peu sur un verre épais.

 

En fait je pense que les rayons des points d'appuis sont super importants et expliquent une part de la différence.

Et le recalcul de parabole apporte l'autre.

        Par exemple PLOP -sans recalcul de parabole- optimise les rayons sur 36,1% et 84,6% pour arriver à 9,2 nm P-V.
        En fixant ces rayons dans Catia  j'imagine que CATIA donnera 9nm.

 

Pierre

 

Edited by Strock Pierre
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Salut Pascal

 

http://www.jeandijon.com/barillet_miroir_primaire.htm

 

Il y a 3 heures, Pascal C03 a dit :

Pour l'instant, je fais ce que je sais faire... Du calcul de déformation. Je vais regarder les def induites sur l'onde  ce qui est encore mystérieux pour moi mais merci pour l'info !

rien de mysterieux c'est deux fois la déformation de la surface

 

jean

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Un truc de plus:

 

Recalculer la meilleure parabole à partir des résultats CATIA, c'est pas inaccessible, mais c'est pas simple.

Je l'ai eu fait avec des résultats de COMSOL... c'est là: http://strock.pi.r2.3.14159.free.fr/Ast/Art/Menisque.html

 

Faut récupérer toutes les déformations du maillage, calculer les coefficients de Zernike, retirer la parabole et calculer le P-V sur les autres déformations.

Et là, avec le trou au centre, faut se pencher sur la bonne méthode de calcul des coefficients. Je flaire une difficulté de plus...

 

Bonne soirée

 

 

Edited by Strock Pierre

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Il y a 14 heures, Pascal C03 a dit :

12mm de diamètre pour la touche intérieure et de 15mm pour les 2 touches extérieures

 

Pourquoi les touches n'ont-elles pas les mêmes dimensions ?

 

 

Edited by zeubeu

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Bonjour Pascal,

 

je t'ai fait une simulation avec mon soft perso (analytique) avec un barillet avec 3 triangles, je trouve une surface d'onde à Lambda/34

avec les 6 points sur la périphérie et les 3 points d'appuis interne sur un rayon  de 5.1 cm (j'ai pris du pyrex)

 

Diapositive1.PNG.ec8827939aeb8284fb19e6feb4e58245.PNG

Diapositive2.PNG.f710af1a7b07f0ed8984f5e5f0d6f90c.PNG

 

Un point que ne traite pas plop c'est l'astigmatisme que peuvent engendrer facilement la friction sur les butés latérales et qui peut être très importante par rapport aux résidu liés aux butés au dos du miroir. La cause est la friction sur les butés latérales :

 

image3.jpg.4e7cbe0565e211cccf6ced10e662dfde.jpg

 

c'est pour cela que je pense préférable de faire un barillet avec 3 leviers astatiques avec des points sur la peripherie du miroir et non pas à l’intérieur comme le simule plop.

Si tu as la capacité de simulation c'est le point à optimiser, il faut impérativement minimiser la friction sur les appuis latéraux (roulements)

 

jean

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Bonjour et merci à tous...

 

Des réponses dans le désordre ! :ph34r:

 

Oui Pierre, j'ai fais tellement de cas différents que j'ai bêtement merdé dans une simple soustraction.

Catia 19 nm et Plop 7.3 nm pour 9 points.

Cet écart est assez curieux.

 

Il y a 15 heures, Strock Pierre a dit :

En fait je pense que les rayons des points d'appuis

Qu'appelles-tu rayon des points d'appui ? Le rayon des touches ?

 

 

Il y a 15 heures, Strock Pierre a dit :

Recalculer la meilleure parabole à partir des résultats CATIA, c'est pas inaccessible, mais c'est pas simple.

Merci Pierre, je laisse tomber !

 

 

Il y a 8 heures, zeubeu a dit :

Pourquoi les touches n'ont-elles pas les mêmes dimensions ?

 

Bon, il faut montrer le dessous du miroir en appui sur le téflon pour comprendre ce choix

image.png.f9c8653ed0af89c99f6d6f0ea35efb0f.png

 

Quand les touches ont le même diamètre, je n'ai pas le même comportement au niveau du contact verre téflon. Bien sûr, il n'y a pas une vache mais j'aime bien comprendre en jouant sur les paramètres pour voir leurs incidences.

 

image.png.80c7e2c47816114cf4e0bf43d7013b5c.png

 

Autre chose, la réaction d'appui n'est pas identique sous les touches.

image.png.5bdf65f27dd18853b885e1bb8309a994.pngimage.png.5a33e6ebfadff98905a6660966702caf.png

8.6 N pour les 2 touches exter et 6.1 pour la touche intérieure. Rien d'extraordinaire...

image.png.2a67316a7a9bc66e25cff7a1bf8effe0.png

 

@jean dijon

Merci Jean, as-tu considéré le trou de 50 mm au centre ? (La focale est de 1550 pour un diamètre de 310mm mais ce ne sont pas de gros écarts / à tes données.

Il y a 6 heures, jean dijon a dit :

Si tu as la capacité de simulation c'est le point à optimiser, il faut impérativement minimiser la friction sur les appuis latéraux (roulements)

 

En fait, je voulais retenir le miroir par le trou central avec une calotte sphérique évidemment creuse et en inox 304 avec un jeu de 0.15. Contact dans le plan principal d'inertie ad hoc

 

 

 

 

Sinon, je vous confie ce premier résultat étrange...

 

Le miroir est posé sur un triangle en acier de 4mm d'épaisseur avec 3 touches téflon collées sur l'acier. Le miroir est juste posé sur ledit téflon...

 

 

Le triangle se déforme de 12 microns

image.png.d9853118e09dce5f567db134d6679347.png

 

Pour l'instant, je n'arrive pas à être bien certain des répercussions sur la def du miroir...

Sous réserve d'approfondissement, j'ai 90nm entre centre et bord avec des diamètres de touches de 12mm et 0.3mm de téflon

image.png.7471c75797414c6118d6324917e5bc42.png

 

et en ayant des touches de plus grands diamètres... On retombe sur du bien plus raisonnable. ?? ! Je m'interroge

 

image.png.295f9ee5428d9fb8967c4b0023e4c40a.png

 

Bon, je suis désolé, j'ai un rdv important, la nébuleuse du crabe ayant réapparu dans mes cellules...:( je vous laisse pour l'instant

 

Haut les cœurs ! :x

 

 

 

 

Edited by Pascal C03
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Il y a 23 heures, eroyer a dit :

C'est curieux, avec les paramètres de ton miroir que je rentre dans plop, je n'ai pas du tout les mêmes résultats. Chez moi c'est 26nm PV.  Avec le 18 points par contre, je retrouve bien les 2nm.

Curieux...

J'ai compris, j'avais lu dans ton message initial :

 

Il y a 23 heures, Pascal C03 a dit :

le miroir est posé sur 3 touches

donc j'ai simulé dans plop un barillet à 3 points alors que tu as fait un 9 points (dans catia et dans plop).

Dans ces conditions, j'ai la même chose que toi.

 

Mais, il est connu que le barillet 9 points proposé par défaut par plop n'est pas optimal. Je m'explique :

- plop propose par défaut de mettre les triangles avec la pointe tournée vers le centre

- ça peut paraître surprenant,  mais un bête barillet 6 points fait mieux que le 9 points proposé ci-dessus et il est facile à construire.

- bien sûr, il existe une solution à 9 points meilleure qu'un 6 points mais il faut faire des triangles très allongés avec la pointe tournée vers l'extérieur. Ce barillet 9 points induit une déformation moindre en théorie, mais il est quasi impossible à réaliser correctement en pratique.

 

Bref, dans ton cas, tu devrais essayer un 6 points.

 

 

 

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Il y a 2 heures, eroyer a dit :

mais un bête barillet 6 points fait mieux que le 9 points proposé

 

Effectivement, je trouve  un peu meilleur... 6.34 nm avec Plop au lieu de 7.3 toujours avec Plop

 

Par contre Catia me donne plus de 30 nm ! o.O

image.png.ae9ea72639f5b4e22a14577c19691ea5.png

 

ça me désespère...

Quelqu'un a-t-il déjà fait des calculs de miroir posé sur un quelconque support ?

Quelqu'un a-t-il déjà contrôlé un miroir sur son barillet ?

 

Histoire que je comprenne où est le loup ?

 

 

 

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Posted (edited)

Attention plusieurs points auxquels il faut veiller:

- d'abord aux caractéristiques du matériaux, dans Plop il ne sont pas normalisés, exemple :  kgF/mm²  différent de Pa (N/mm²)

- utiliser Plop avec Z88 pour utiliser le 3D

- Et si tu veux regarder coté impact vrai sur l'optique,  il faut afficher la déformée de la surface en N&B, utiliser l'intensité des pixels et la valeur PTV puis créer le front-d'onde formater (avec par exemple excel) pour le rentrer dans un analyseur comme DFTFringe ou WinRoddier pour examen (PSF, RMS, ...) En fait examiner l'impact coté optique.

- Faut pas trop demander non plus à la RDM car malgré tout les nm vont vites selon la modélisation (répartition de nœuds, choix et densité du maillage, dissymétrie du maillage ...) et ayant pas forcément un impact coté optique (le PTV n'étant pas le meilleur indicateur).

Les plus gros impact sont souvent l'inclinaison du miroir (butées latérales) et les déformations mécaniques de l'ensemble tube ainsi que les variations de température.

Edited by CPI-Z
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Il y a 9 heures, Pascal C03 a dit :

Par contre Catia me donne plus de 30 nm !

Bonjour Pascal,

 

la différence provient du changement de rayon de courbure, dans plop le programme refait la mise au point donc au profil déformé il soustrait un paraboloïde de révolution ce que ne fait pas catia, c'est l’écart au paraboloïde de meilleur forme qui compte optiquement.

miroir 300mm e=3.9 6 points sur la périphérie sans la mise au point écart surface d'onde 0.175µm

6051b2d822dbb_Figure2021-03-17miroirpascal1.png.02f44a9f085b2857912d2095c3c3610a.png

 

Le même après la mise au point écart 20nm (c'est ce qui compte optiquement)

6051b2ec836bf_Figure2021-03-17miroirpascal2.png.c5f956e6a0f47ca41081376975f161f2.png

 

Sinon CPI-Z  à raison c'est ce que je t'ai dit aussi il faut te préoccuper plus du design des appuis latéraux que des quelques nm d'optimisation avec PLOP qui vas te donner des points d'appuis  sur un rayon loin du bord ce qui est très défavorable du point de vu de la stabilité de l'assiette du miroir et de l'astigmatisme créé par les butés latérales.

Supporter un 300mm ce n'est pas compliqué 

 

jean

 

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D'accord, ne pas trop me préoccuper du résultat Catia...

 

Ce que je voulais faire, c'est avant tout l'impact du diamètre des touches et la rigidité du triangle  ou segment porteur ...

 

Il y a 10 heures, CPI-Z a dit :

il faut afficher la déformée de la surface en N&B, utiliser l'intensité des pixels et la valeur PTV puis créer le front-d'onde formater (avec par exemple excel) pour le rentrer dans un analyseur comme DFTFringe ou WinRoddier pour examen (PSF, RMS, ...) En fait examiner l'impact coté optique.

 

Cela m'intéresserait de savoir faire ça... Mais je ne suis pas certain de vouloir m'y engager

 

 

Il y a 1 heure, jean dijon a dit :

design des appuis latéraux

Merci Jean,

J'avais dans l'idée de "centrer" le miroir par son alésage avec 0.2 de jeu total par une pièce en inox fixée sur la partie orientable du barillet. (inox = moindre dilatation que l'alu et meilleur module d'Young)... L'arrêt en Z du miroir étant fait par ailleurs. Le centre de sphère passe bien par le plan principal ad hoc.

Représentation sans dimensions...

 

Vous en pensez quoi ?

 

image.png.5cb6de6ad4a1b42f2e23a04d166c8f3a.png

Edited by Pascal C03

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Bonjour Pascal

 

à mon avis ne te prends pas trop la tête sur les qq 10nm de différence PTV ==> ton miroir ne sera certainement pas poli avec cette précision

 

Il y a 1 heure, Pascal C03 a dit :

J'avais dans l'idée de "centrer" le miroir par son alésage avec 0.2 de jeu total par une pièce en inox fixée sur la partie orientable du barillet. (inox = moindre dilatation que l'alu et meilleur module d'Young)... L'arrêt en Z du miroir étant fait par ailleurs. Le centre de sphère passe bien par le plan principal ad hoc.

 

Donc la pièce Inox est là pour centrer le miroir primaire lors de son installation et reste ensuite à demeure, fixée au barillet dessous ? donc le miroir ne serait pas maintenu en transverse par le centre mais via des butées latérales si je comprends bien ?

Le risque c'est que lorsque le miroir sera incliné vers l'horizon, les butées latérales se déforment de plus que 0.2mm ce qui fait que le primaire va venir se mettre aussi en butée sur la pièce inox centrale. Et là je pense que tu pourrais avoir des problèmes d'astigmatisme.

Solution possible : augmenter le jeu de la pièce centrale (1mm ?) pour éviter tout contact avec le miroir et pour le centrage usiner un "centreur" = manchon glissé sur la pièce centrale et ayant un phi externe cohérent avec l'alésage du miroir. Après mise en place du M1 et centrage grâce au manchon, tu "serres" tes butées latérales et tu retires le manchon :)

C'est ce que je pense faire de mon coté.

 

JP

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Posted (edited)

tes touches sur catia sont modelisé comment ? est ce que c'est des surfaces avec une modelisation de contact et un Coeff de frottement ou est ce que c'est une restriction géométriques ? 

 

parceque dans le dernier cas tu as beaucoup de chances de créer une rotation d'element inexistante qui va fausser ton resultat

 

Edited by Mehdi

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il y a 4 minutes, JP-Prost a dit :

Donc la pièce Inox est là pour centrer le miroir primaire lors de son installation et reste ensuite à demeure, fixée au barillet dessous ?

 

Oui, c'est cela. C'est ce que j'ai dessiné il y a qq années pour le 500 RC de Didier skymeca + ses compères.

Aucune butée latérale...

Le centreur est fixé sur la partie mobile du barillet donc reste perpendiculaire à la face AR du miroir en permanence. La surface sphérique autorise un décalage angulaire entre l'alésage du miroir et l'axe du "centreur".

Je n'observe jamais à l'horizon et de fait l'appui sur ce centreur ne doit pas être très important. Pour Vénus, c'est vrai que cela peut être assez bas ! :ph34r:

Tout reste à vérifier...

 

Mon pc est ancien et rame considérablement pour des calculs d'assemblages de plusieurs pièces. Je pense que Plop calcule son miroir posé sur des touches infiniment rigides. Ce que je ne fais pas dans les cas de calcul présentés.

 

 

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Il y a 8 heures, Pascal C03 a dit :

Je pense que Plop calcule son miroir posé sur des touches infiniment rigides.

Pour moi les plots sont collés avec le Plop de base, et non collé avec z88 3D, d'où un résultat plus juste

http://skyinspector.co.uk/use-of-plop/

 

Après, la zone extérieure de la surface d'un miroir est plus grande donc plus importante que le centre optiquement. Normalement l'idée de porter latéralement le miroir par son trou central devrait moins impacter le résultat optique final même si localement le PTV est plus grand. Des comparaisons de simulation devrait pouvoir le démontrer.

 

Edited by CPI-Z
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Le 17/03/2021 à 21:04, CPI-Z a dit :

Normalement l'idée de porter latéralement le miroir par son trou central devrait moins impacter le résultat optique final même si localement le PTV est plus grand.

 

Bon, voilà le résultat de simulation pour 3 angles / l’horizontale.35 deg, 45 et 75

(Par contre, je suis passé sur un barillet 18 points qui me donne sur Catia & Plop le meilleur résultat...)

Les calculs sont différents. éléments linéaires et non de deg 2 ce qui est le maximum pour la capacité de calcul de mon vieux PC. (J'ai raffiné davantage pour compenser un peu la perte de précision)

Les valeurs sont indicatives. J'ai pris un coeff de frottement statique de 0.1 entre téflon et verre. Il faudrait faire une mesure.

Bref : Pas de certitude que cela soit bien 13 nm au sens strict mais on ne voit pas de déformation notable dans la zone de l'alésage qui est de toute manière à l'ombre du secondaire...

 

Pas certain que je mettrai en œuvre un 18 points non plus ! 9_9

 

13 nm  selon l'axe optique environ pour 35 deg

image.png.068e6e6085a40fe566542869f9b3f575.png

 

à 45 deg

même fourchette de valeur; autour de 13 nm

image.png.01daa5347570d12b6e1b44a6548edc2d.png

 

visée au zénith... Dans les 14 à 15 nm

image.png.bd76551025a401fe32aff72990117984.png

 

Il est possible d'améliorer un peu en reprenant l'idée de @jean dijon en déplaçant les points vers l'extérieur. Dans ce cas, c'est le centre qui "plonge" légèrement mais toujours dans l'ombre du secondaire...

 

 

 

 

 

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Posted (edited)
Le 20/03/2021 à 18:01, Pascal C03 a dit :

 

Pas certain que je mettrai en œuvre un 18 points non plus ! 9_9

 

 

Et que pense tu de celui ci (4 triangles, 1 balancier):

image.png.1372e31f8955aa3931c0690ac3097a15.png

 

Le fichier plop:

 

;12 point cell with angles fixed
var r_inner  0.255587
var r_outer  0.561653
diameter 310
hole-diameter 50
thickness 39
density 2.45e-06
modulus 6000
poisson 0.22
focal-length 1550
n-mesh-rings 32
n-mesh-depth 10
rel-support-radii 0.40904 0.717112 0.719126
rel-force 0.75 1 1
num-support 4 4 4
support-angle -21.75 0 43.5
basis-ring-size 4 4
basis-ring-min 0 1
obstruction-diam 70
optimize r_inner 0.01
optimize r_outer 0.01
optimize rel-support-radii 0 0.01
optimize rel-support-radii 1 0.01
optimize rel-support-radii 2 0.01
part triangle 1 point 0 0 point 1 0 point 2 3
part triangle 2 point 0 1 point 1 1 point 2 0
part triangle 3 point 0 2 point 1 2 point 2 1
part triangle 4 point 0 3 point 1 3 point 2 2
part bar 1 part 0 0 part 1 1

 

image.png

Edited by crub

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