NIAOT OpenIR  > 中国科学院南京天文光学技术研究所  > 学位论文
30米大型天顶望远镜结构设计分析
孙首雄
Subtype硕士
Thesis Advisor李国平 ; 王国民
2008-06
Degree Grantor中国科学院研究生院
Degree Discipline天体物理
Keyword大型天顶望远镜 结构设计 扇形子镜 有限元分析
Abstract
30 米大型天顶望远镜是我国天文学家在二十一世纪初提出的天文望远镜预研究项目,主要用于观察超新星的研究。望远镜主焦比是F/1.2,主镜口径30米,由子镜拼接而成,副镜直径2.74米。本文首先对30 米口径主镜的子镜形状-六角形和扇形的选取进行了对比分析,并对子镜的尺寸和排列进行了优化。整个主镜由1020 块扇形子镜拼接成17个同心的环面,每块子镜的长约1米,宽0.8 米。采用这种扇形子镜及其相应尺寸,30 米口径中孔2.8 米主镜的拼接环数只需要17 环,即只需要17 种子镜面形。而用传统的六角形子镜则需要123 环,即需要123 种不同的子镜面形。采用扇形子镜将有利于采用复制法进行大批量子镜的加工,同时也有利于子镜的检测,减少工作量和降低成本。

其次,本文对17 种扇形子镜的轴向支撑和径向支撑进行了分析优化。针对这种子镜分别以18,24,27 点的均匀支撑方式所得的镜面面形RMS 为22.16 纳米,12.37 纳米,6.92 纳米。结合27 点的轴向支撑方式和子镜中心开孔的侧向支撑分析了所有子镜的镜面变形,其子镜面形RMS 均不超过8 纳米。符合望远镜子镜面形不超过9.23 个纳米的光学要求。

最后,根据天顶望远镜的特点,对主镜和副镜支撑结构进行了优化设计,主镜支撑在垂直方向最大位移变形有1.08 毫米,第一阶频率有11.86Hz。副镜支撑在垂直方向上的最大位移变形有2.64 毫米,第一阶频率为1.78Hz。整个望远镜包括镜子的质量达468 吨,安装在浮箱的上,用来减少来自地面震动的影响。

Subject Area精密机械及传动 ; 有限元分析
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/142
Collection中国科学院南京天文光学技术研究所_学位论文
望远镜新技术研究室_学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
孙首雄. 30米大型天顶望远镜结构设计分析[D]. 中国科学院研究生院,2008.
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