NIAOT OpenIR  > 中国科学院南京天文光学技术研究所  > 学位论文
零热膨胀系数三角形结构及基于该结构桁架镜筒的研究
陈应秀
Subtype硕士
Thesis Advisor崔向群 ; 杨德华
2007-06
Degree Grantor中国科学院研究生院
Degree Discipline天体物理
Keyword热膨胀系数 精密机械 镜筒桁架 位移传感器 测量 天文望远镜
Abstract
因观测过程中环境温度的变化,光学天文望远镜镜筒的热变形会导致其光学系统的焦距不稳定。一般望远镜多采用主动调焦技术对其进行实时矫正,或采用昂贵的接近零的热膨胀系数材料制作镜筒。本文介绍的是特别为放置在南极的望远镜研究的一种由两种常规金属材料组合成的等腰三角形结构,在满足特定的条件下,其高度方向理论热膨胀系数为零,并以之为基本结构对其进行空间拓扑扩展来设计镜筒桁架。

本文首先对南极望远镜的发展现状作了简单介绍,然后从材料热膨胀系数的理论出发,研究了测量材料热膨胀系数的新方案。之后分别对铰接和固结节点的基于不同材料的三角形结构高度方向热膨胀系数进行了理论推导,给出了其为零的条件,即设计公式。研究表明,两种三角形单元在结构尺寸一致的条件下,高度方向热膨胀系数接近相同,即与节点型式接近无关。设计了实验装置,采用高分辨率位移传感器和温度传感器,在实验室内对铰接节点的基于普通铝材和钢材的三角形结构高度方向进行了热膨胀系数实测,测量结果显示该结构可以实现高度方向正、负热膨胀系数,验证了利用两种具有不同热膨胀系数的普通材料通过合理设计,有望实现较低的热膨胀系数。文章最后对基于三角形结构的桁架镜筒进行了简要的分析计算,并给出了南极望远镜概念设计图。
 
本文所研究的零热膨胀系数三角形结构有可能替代昂贵的专用贵重材料来制造精密机械的支撑和定位机构,用以消除温度变化引起的热胀冷缩对机械系统性能的影响,尤其适用于基于三角形结构的天文望远镜桁架镜筒的设计。

Subject Area南极望远镜 ; 天文技术与方法
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/160
Collection中国科学院南京天文光学技术研究所_学位论文
南极天文技术中心_学位论文
Recommended Citation
GB/T 7714
陈应秀. 零热膨胀系数三角形结构及基于该结构桁架镜筒的研究[D]. 中国科学院研究生院,2007.
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Related Services
Recommend this item
Bookmark
Usage statistics
Export to Endnote
Google Scholar
Similar articles in Google Scholar
[陈应秀]'s Articles
Baidu academic
Similar articles in Baidu academic
[陈应秀]'s Articles
Bing Scholar
Similar articles in Bing Scholar
[陈应秀]'s Articles
Terms of Use
No data!
Social Bookmark/Share
All comments (0)
No comment.
 

Items in the repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.