發(fā)布時(shí)間：2018-03-04 02:27

  本文選題：m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡　切入點(diǎn)：逐層替代法　出處：《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2013年06期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：500 m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(Five-hundred-meter aperture spherical telescope,FAST)是人類探索宇宙的重要工具,FAST反射面的支承索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是一種輕量便捷的新型驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),但是柔索只能承受張力,且剛度很小,定位精度低,這使得動(dòng)態(tài)特性建模和分析十分困難。利用變分原理建立FAST反射面的支承索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型,該模型引入了大量非線性方程組,針對(duì)求解該非線性方程組提出一種逐層替代法算法,采用該算法能夠求解FAST數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而得到FAST反射面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)及其索網(wǎng)中各個(gè)主索端點(diǎn)處的拉力和索網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的位置。這種算法為FAST索網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)在拉索拉力作用下由初始狀態(tài)調(diào)節(jié)到張緊狀態(tài)給定了精確的參考位置;同時(shí)也為FAST索網(wǎng)由張緊狀態(tài)到工作狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型的非線性方程組提供解的初值。為了驗(yàn)證該算法求解FAST的縮小模型,從計(jì)算結(jié)果來看采用該方法所求得解的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)要求。
[Abstract]:Five-hundred-meter aperture spherical telescopeFAST (500m aperture spherical radio telescope) is an important tool for human exploration of the universe. The supporting cable network structure of fast reflector is a light, convenient and new type of driving mechanism. However, the cable can only withstand tension, and its stiffness is very small, and its positioning accuracy is low. This makes it very difficult to model and analyze the dynamic characteristics. The mathematical model of the supporting cable network structure of the FAST reflector is established by using the variational principle, which introduces a large number of nonlinear equations. A layer by layer substitution algorithm is proposed to solve the nonlinear equations, which can be used to solve the FAST mathematical model. Then the initial state of the cable net structure on the FAST reflector and the tension at each main cable end of the cable network and the position of the nodes in the cable network are obtained. This algorithm is adjusted by the initial state of each node in the FAST cable network under the action of the cable tension. The exact reference position is given to the tensioning state; At the same time, it provides the initial value of the solution for the nonlinear equations of the mathematical model of FAST cable network from tensioning state to working state. In order to verify the algorithm to solve the reduced model of FAST, From the calculation results, the accuracy of the solution obtained by this method is far higher than the design requirement.
【作者單位】： 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院;
【基金】：機(jī)械系統(tǒng)與振動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題資助項(xiàng)目(MSV-ZD-2010-02)
【分類號(hào)】：P111

【參考文獻(xiàn)】

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1 邱育海;具有主動(dòng)主反射面的巨型球面射電望遠(yuǎn)鏡[J];天體物理學(xué)報(bào);1998年02期

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【共引文獻(xiàn)】

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3 沈黎元;李國強(qiáng);羅永峰;鄧長根;;FAST全球面預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)可行性分析[A];第三屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2003年

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6 吳盛殷;南仁東;彭勃;邱育海;朱麗春;朱文白;;FAST計(jì)劃的現(xiàn)狀和期望[A];中國電子學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2001年

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1 金曉飛;500米口徑射電望遠(yuǎn)鏡FAST結(jié)構(gòu)安全及精度控制關(guān)鍵問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

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3 孫欣;大射電望遠(yuǎn)鏡懸索式饋源支撐系統(tǒng)的非線性靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)理論及方法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2001年

4 仇原鷹;大射電望遠(yuǎn)鏡饋源支撐與指向跟蹤系統(tǒng)的力學(xué)模型分析及實(shí)驗(yàn)研究[D];西安電子科技大學(xué);2002年

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1 簡(jiǎn)幼鋒;索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析與網(wǎng)面調(diào)整研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 李志丹;大射電望遠(yuǎn)鏡饋源支撐系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真與分析[D];東北大學(xué);2009年

3 佘海波;大射電望遠(yuǎn)鏡懸索饋源支撐系統(tǒng)的控制硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2002年

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5 行衛(wèi)國;柔索結(jié)構(gòu)大型射電望遠(yuǎn)鏡天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D];西安電子科技大學(xué);2005年

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9 崔傳貞;大射電望遠(yuǎn)鏡饋源艙索支撐與索張力配置的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];西安電子科技大學(xué);2007年

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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1 嚴(yán)開濤;FAST背架結(jié)構(gòu)選型及其受力性能分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

2 金曉飛;FAST 30米模型健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

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2 閆國鋒;李長會(huì);陳亮;張潤濤;劉力加;;平方公里射電望遠(yuǎn)鏡陣SKA[J];四川兵工學(xué)報(bào);2010年10期

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本文編號(hào)：1563758