摘要：通过使用有限元软件对大镜面进行模拟计算和分析,可以预先确定加工和装校支撑方法是否符合设计要求,从而有效地减少了设计的盲目性。分析计算了口径为1 2m的球面镜在不同工况下的受力变形。按选择的支撑和检验方式进行了装校试验,实际的球面镜检验结果验证了分析的正确性。

摘要：Hα和白光望远镜(HWT)是中国空间太阳望远镜(SST)有效载荷之一,为研究HWT的光学性能受温度环境的影响,在进行地面观测工况下温度场测量和数值模拟的基础上,确定了热光学试验的温度控制工况,建立了一套热真空状态下的光学性能检测系统。该热光学试验系统由被测光学系统、真空系统、温度测量和控制系统以及波前检测系统组成。研究了系统中光楔镜结构、副镜结构、主镜结构、准直镜结构和成像镜结构这5个关键部位在不同温度控制工况下的光学性能。试验结果表明,在副镜结构温度不高(低于40℃)的情况下,HWT望远镜在地面观测工况下的光学性能约为λ/8,可以满足λ/6的设计要求。以HWT为研究对象,实施了Hα和白光望远镜的热光学试验过程,实现了对不同温度控制工况下的HWT系统进行光学性能检测,探索的热光学试验思路和方法也适用于其它太阳观测光学望远镜。

摘要：依据500m口径球面射电望远镜(FAST)主动反射面工作原理及相关结构尺寸,基于反射面单元动态面形精度分析研究了FAST瞬时抛物面的拟合精度。首先,以反射面单元为研究对象,自节点开始推导考虑了机构运动的反射面单元动态面形精度计算方法。然后,提取不同区域19块反射面单元的各自9种初始面形工况,给出了分析算例。最后,基于单元动态精度特性,提出瞬时抛物面机械本体拟合精度及考虑馈源照明函数的半光程差拟合精度预估方法,并给出2种改善措施,即扩大可控区至300m抛物面外一层节点靶标,及抛物面周圈节点靶标向球心、中心反向各自偏移4mm。结果表明:反射面单元初始面形应优选面形精度RMS为2mm的波浪式面板。改进控制策略后机械本体拟合精度提高至RMS为3.938mm,优于RMS为5mm的设计指标,此时半光程差拟合精度RMS为0.629mm。该项研究对确定反射面单元初始面形及调节瞬时抛物面拟合精度很有意义。

摘要：针对射电望远镜FAST节点受力大、设计寿命30年、高空野外使用、后期维护不便、安全性要求高的特点,提出了两种节点方案。为降低节点自质量,分析选取了铸钢及锻造节点材料,计算了极限状态法与许用应力法的强度准则,研究了考虑间隙的接触应力计算方法,推导了满足销轴装配空间的数学表达式,并以此作为优化设计的约束条件,建立了节点参数化APDL程序模型,完成了节点轻量化有限元分析,并对比了两种节点方案。结果表明,两种节点质量分别减低了11%,10%。该研究为后续节点疲劳分析及样件研制提供了参考。

摘要：针对射电望远镜FAST促动器存在长期承受重载拉力、洼地使用、潮湿多雨、数量大、分布广、设计寿命长等维护不利条件,基于接口便于安装、加载安全可靠、拉杆地面调节、拆换销轴爬梯的设计要点,提出了一种故障促动器快速拆换机构方案,并对关键技术进行研究:包括上连杆开口非封闭C型结构强度、刚度及轻量化有限元分析,抗剪键组件运动控制计算。以上工作为后续快速拆换机构物理样机研制提供了设计方案、分析思路及计算方法,也对解决同类重型加载装置的拆换具有借鉴意义。

摘要：为500 m口径球面射电望远镜(FAST)的中心反射面单元开合机构设计了一种特殊传动装置,可以将旋转运动转换为旋转与平移同时进行的复合运动。该装置可使开合机构打开和闭合FAST中心正五边形空间,使馈源舱可在中心反射面下方的停靠平台上降落和升起。对装置进行了自由度分析,针对采用右旋丝杠时导槽右旋和左旋两种方案,分别建立装置的三维模型,进行理论分析和动力学仿真及定性和定量的对比。理论分析和仿真结果一致表明:左旋方案中滑块和导槽之间力和力矩较小,选用此方案可减小电机输出转矩,增加机构使用寿命。