1994年中國天文學(xué)家提出了利用貴州喀斯特洼地,建造500m口徑具有主動(dòng)反射面的大型射電望遠(yuǎn)鏡FAST(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope)的計(jì)劃。目前,“整體索網(wǎng)結(jié)構(gòu)+背架結(jié)構(gòu)”方案已經(jīng)被確定為FAST反射面支承結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案。作為主索網(wǎng)與面板之間的過渡環(huán)節(jié),背架結(jié)構(gòu)是張拉索網(wǎng)反射面支承系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分,其性能直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的精度和造價(jià)。前期對單層結(jié)構(gòu)、單層弦支結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)、局部雙層結(jié)構(gòu)等四種較優(yōu)的鋼制背架結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行了研究,并對前兩種背架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全尺寸模型試驗(yàn)。 鋼制背架結(jié)構(gòu)自重大,且鋼材的耐腐蝕性能較差。FAST結(jié)構(gòu)精度要求高,減輕結(jié)構(gòu)自重對于提高精度至關(guān)重要。同時(shí),FAST位于貴州喀斯特洼地,對結(jié)構(gòu)材料的耐腐蝕性能要求較高。鋁合金結(jié)構(gòu)自重輕,耐腐蝕性好。因此,研究鋁合金背架結(jié)構(gòu)成為FAST結(jié)構(gòu)研究的關(guān)鍵。本文從網(wǎng)格劃分方式、桿件截面尺寸、背架高度、節(jié)點(diǎn)連接形式等方面對鋁制單層結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)、局部雙層結(jié)構(gòu)和局部單片桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更為細(xì)致深入的選型及優(yōu)化研究,得到了背架結(jié)構(gòu)最優(yōu)參數(shù),提出了兩種較優(yōu)的背架結(jié)構(gòu)形式。 前期對FAST整體結(jié)構(gòu)的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行了模擬,得出反射面板風(fēng)壓系數(shù)。但未考慮反射面板大面積開孔對風(fēng)荷載產(chǎn)生影響。同時(shí),由于反射面板精度要求較高,必須考慮網(wǎng)孔對反射面板受力和變形性能的影響。本文研究了單塊反射面板開孔對風(fēng)荷載的影響規(guī)律,同時(shí)采用參數(shù)分析的方法對面板的受力性能進(jìn)行了精細(xì)化分析,得出不同荷載下的面板最優(yōu)參數(shù)。 對局部雙層結(jié)構(gòu)和局部單片桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全尺寸模型試驗(yàn)方案研究,以更好地確定背架結(jié)構(gòu)實(shí)施方案。對背架節(jié)點(diǎn)連接形式進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),提出了整體式和分離式檁條;設(shè)計(jì)了成形精度試驗(yàn)、變位試驗(yàn)、加載試驗(yàn)三個(gè)試驗(yàn)方案,并給出了背架結(jié)構(gòu)在加載和傾斜變位時(shí)的理論分析結(jié)果;為鋁制背架模型試驗(yàn)提供了充分的準(zhǔn)備。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P111.44
【部分圖文】：

遠(yuǎn)鏡（見圖 1-1），其靈敏度比美國Arecibo 望遠(yuǎn)鏡提高40 度）為Arecibo 望遠(yuǎn)鏡（20 度）的兩倍，大大增加測能力。FAST將在未來 20～30 年保持世界領(lǐng)先地位觀測的天體數(shù)目將大幅度增加，為科學(xué)家提供更多更好靠地檢驗(yàn)現(xiàn)代物理學(xué)、天文學(xué)的理論和模型，同時(shí)它將，其中蘊(yùn)涵著大量新發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)，必然將使我國一躍成。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文013 年建造完成。哈爾濱工業(yè)大學(xué)作為 FAST 項(xiàng)目責(zé)結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的工作。程概念具有三大創(chuàng)新：的喀斯特洼坑臺(tái)址：巨型球冠狀反射面射電望遠(yuǎn)坑，這種地貌只發(fā)育在喀斯特地區(qū)，其碳酸鹽巖由FAST 項(xiàng)目組對我國貴州南部喀斯特地區(qū)進(jìn)行了多位于貴州平塘縣的大渦凼地區(qū)的作為 FAST 臺(tái)址（一定強(qiáng)度的空洞溶巖，不存在積水現(xiàn)象，具有與擬氣候環(huán)境好，且無線電波污染少等優(yōu)點(diǎn)，眾多國內(nèi)o 天文臺(tái)臺(tái)長）均認(rèn)為貴州預(yù)選區(qū)洼地作為 FAS；

FAST剖面示意圖
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本文編號(hào)：2843557