本文研究了建立大射電望遠(yuǎn)鏡FAST懸索式支撐饋源系統(tǒng)的非線性靜力學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)力學(xué)模型所涉及的相關(guān)理論和方法。懸索式支撐饋源系統(tǒng)屬于并聯(lián)機(jī)構(gòu)，然而懸索具有的柔性特征使它與一般的剛性并聯(lián)機(jī)構(gòu)(如Stewart平臺(tái))有很大不同。由于懸索并聯(lián)機(jī)構(gòu)能夠滿足室外露天工程的要求，同時(shí)又能根據(jù)需要設(shè)計(jì)出巨大的工作空間，因此正逐步成為并聯(lián)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)；同時(shí)，作為建造新一代大射電望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)，已受到廣泛的關(guān)注，然而關(guān)于這種新型機(jī)構(gòu)的研究國(guó)內(nèi)外仍處于探索階段，尚沒(méi)有形成統(tǒng)一的理論和方法。本文圍繞FAST工程，對(duì)并聯(lián)懸索結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析的相關(guān)理論及方法進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究。全文分七章，各章所討論的主要內(nèi)容如下 第一章 緒論。本章介紹了新一代大射電望遠(yuǎn)鏡的研究背景及機(jī)電光一體化的懸索饋源系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)與主要研究?jī)?nèi)容�；仡櫫瞬⒙�(lián)懸索機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀。圍繞懸索式饋源系統(tǒng)的非線性靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，提出了本文付諸研究并取得進(jìn)展的若干問(wèn)題。最后介紹了本文的研究思路和內(nèi)容。 第二章 懸索饋源系統(tǒng)的靜力分析。本章建立了懸索式...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
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目錄
主要符號(hào)表
第一章 緒論
    §1.1 大射電天文望遠(yuǎn)鏡的研究背景
    §1.2 大射電天文望遠(yuǎn)鏡FAST的技術(shù)指標(biāo)
    §1.3 懸索饋源支撐系統(tǒng)的主要特點(diǎn)
    §1.4 懸索支撐饋源系統(tǒng)的主要研究?jī)?nèi)容
    §1.5 本文的主要工作和內(nèi)容安排
第二章 懸索饋源系統(tǒng)的靜力分析
    §2.1 懸索饋源系統(tǒng)
        §2.1.1 結(jié)構(gòu)
        §2.2.2 坐標(biāo)系的建立
    §2.2 懸鏈線方程與懸索的虛牽
        §2.2.1 懸鏈線方程的推導(dǎo)
        §2.2.2 懸索的虛牽及判定準(zhǔn)則
    §2.3 饋源艙的靜平衡方程
    §2.4 懸索饋源系統(tǒng)的解空間
    §2.5 懸索張力的優(yōu)化配置
    §2.6 懸索饋源系統(tǒng)的工作空間
    §2.7 饋源艙的運(yùn)行軌跡
    §2.8 懸索饋源系統(tǒng)的改進(jìn)方案
        §2.8.1 八懸索饋源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及坐標(biāo)系
        §2.8.2 八懸索饋源系統(tǒng)饋源艙的靜平衡方程
        §2.8.3 八懸索饋源系統(tǒng)饋源艙的靜平衡方程的求解
    §2.9 數(shù)值結(jié)果分析
        §2.9.1 懸索的虛牽及張力的優(yōu)化配置
        §2.9.2 懸索饋源系統(tǒng)的解空間
        §2.9.3 懸索饋源系統(tǒng)的工作空間
        §2.9.4 懸索饋源系統(tǒng)的懸索張力和索長(zhǎng)的變化
第三章 懸索饋源系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)力的研究
    §3.1 引言
    §3.2 懸索饋源系統(tǒng)饋源艙的動(dòng)平衡方程
    §3.3 懸索饋源系統(tǒng)的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        §3.3.1 鉸接點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)及懸索動(dòng)坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)
        §3.3.2 逆運(yùn)動(dòng)模型
        §3.3.3 逆微分運(yùn)動(dòng)模型中的冗余自由度問(wèn)題
    §3.4 懸索饋源系統(tǒng)的逆動(dòng)力學(xué)分析
    §3.5 懸索的剛體運(yùn)動(dòng)
    §3.6 懸索的變形運(yùn)動(dòng)
    §3.7 懸索饋源系統(tǒng)逆動(dòng)力學(xué)分析的近似迭代算法
    §3.8 數(shù)值結(jié)果分析
第四章 懸索饋源系統(tǒng)時(shí)變結(jié)構(gòu)的順風(fēng)向風(fēng)致響應(yīng)研究
    §4.1 引言
    §4.2 隨機(jī)風(fēng)荷模擬
        §4.2.1 風(fēng)的基本特性
        §4.2.2 脈動(dòng)風(fēng)的模擬
        §4.2.3 計(jì)算實(shí)例
    §4.3 懸索饋源系統(tǒng)典型點(diǎn)的風(fēng)致響應(yīng)
        §4.3.1 懸索饋源系統(tǒng)的有限元模型
        §4.3.2 典型點(diǎn)風(fēng)致響應(yīng)運(yùn)動(dòng)方程和風(fēng)力的生成
        §4.3.3 典型點(diǎn)風(fēng)致響應(yīng)的數(shù)值結(jié)果
    §4.4 懸索饋源系統(tǒng)變結(jié)構(gòu)風(fēng)致響應(yīng)
        §4.4.1 變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特點(diǎn)和時(shí)變有限元模型的建立
        §4.4.2 變結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的數(shù)值結(jié)果
第五章 懸索饋源系統(tǒng)的橫風(fēng)向共振和空氣動(dòng)力失穩(wěn)的研究
    §5.1 懸索饋源系統(tǒng)橫風(fēng)向渦流脫落振動(dòng)
        §5.1.1 引言
        §5.1.2 橫風(fēng)向共振響應(yīng)的分析方法
        §5.1.3 數(shù)值結(jié)果分析
    §5.2 懸索饋源系統(tǒng)的空氣動(dòng)力失穩(wěn)
        §5.2.1 引言
        §5.2.2 線性氣動(dòng)力模型
        §5.2.3 平均風(fēng)作用下系統(tǒng)的氣動(dòng)力模型
        §5.2.4 脈動(dòng)風(fēng)作用下系統(tǒng)的氣動(dòng)力模型
        §5.2.5 數(shù)值結(jié)果分析
第六章 大射電望遠(yuǎn)鏡50米模型的研究
    §6.1 引言
    §6.2 靜力分析
    §6.3 50米模型驅(qū)動(dòng)力的研究
    §6.4 50米模型的順風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)分析
        §6.4.1 典型點(diǎn)的振動(dòng)分析
        §6.4.2 變結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析
    §6.5 50米模型的橫風(fēng)向風(fēng)振響應(yīng)分析
        §6.5.1 渦激共振
        §6.5.2 空氣動(dòng)力失穩(wěn)
    §6.6 50米模型的力學(xué)實(shí)驗(yàn)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間研究成果



本文編號(hào)：4032941