NIAOT OpenIR  > 中国科学院南京天文光学技术研究所  > 学位论文
SONG 望远镜建模与仿真研究
高 梁
Subtype硕士
Thesis Advisor王国民
2013-05
Degree Grantor中国科学院大学
Degree Discipline天体物理
Keyword望远镜 有限元法 静力学 模态分析 地震波载荷
Abstract天文望远镜是收集天体辐射并能确定辐射源方向的天文观测装置,是人类探索宇宙了解星空最重要的工具。为了满足结构刚度和稳定性要求,保证系统精度的同时尽可能的减少结构重量,在设计阶段就必须借助于有限元法对望远镜全系统进行全面的动静态响应分析,使结构得到优化。 

为了能预测出望远镜在工作过程中所受载荷下的响应状况,本文利用有限元分析软件ANSYS对 SONG 望远镜结构进行了有限元建模并计算出了其在各种动静载荷下的响应。具体内容为: 

首先介绍了课题选题背景即 Stellar Observations Network Group(SONG)项目由丹麦发起,预计在南、北半球各设 4 个节点,即 8 架 1 米级望远镜,在全球范围内建立长时间连续观察网络,用于对目标进行长时间、连续地观察。然后介绍了有限元法,包括有限元技术的概念、利用有限元法仿真计算的步骤和有限元的基本理论方程即弹性力学的基本方程。 

在介绍了SONG望远镜及其结构之后利用ANSYS建立了SONG望远镜结构的有限元模型,从各个部分的结构模型到最后有机地连结成整体的有限元模型,建立模型之后首先进行的是静力学分析,分析了重力作用下镜筒在垂直、与天顶成 45°、水平三种指向的情况下望远镜结构中的最大变形与应力和主副镜的相对位置的变化。

之后做了 SONG 望远镜动力学的一些分析计算,首先是动力学的基础模态分析,计算出了前六阶固有频率和振型;然后是望远镜在地震加速度响应谱的作用下的响应,得出了望远镜结构在地震波作用下的最大变形与应力及主副镜的位移。以上分析验证了中国 SONG望远镜设计的合理性。 
Subject Area光学/红外望远镜 ; 有限元分析
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/70
Collection中国科学院南京天文光学技术研究所_学位论文
望远镜工程中心_学位论文
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GB/T 7714
高 梁. SONG 望远镜建模与仿真研究[D]. 中国科学院大学,2013.
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