摘要：分析了500m口径球面射电望远镜（FAST）使用柔性索牵引加之二次位姿精调机构的支撑方案在实现接收机的大范围精确运动时对结构和控制系统设计带来的巨大挑战，在现有概念方案的基础上，建立了馈源支撑系统在原型尺度上的完整机构和环境扰动模型，提出了相应的控制策略，并设计了控制器模型来实现精确定位与指向功能。利用全过程数值仿真分析方法，研究了系统的动力学响应以及各种扰动参数对控制效果的影响。仿真结果显示，现有的馈源支撑设计具备良好的控制性能，验证了方案的可行性，并为进一步的优化设计提供了参考依据。

摘要：由于500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meters aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源舱与地面之间是柔性连接,其包含动力电缆和信号光缆在内的缆线进舱连接机构的设计较为困难。针对FAST馈源舱是由悬索支撑的特殊结构形式,对3种可能的缆线进舱连接机构的设计方案进行分析比较,并从静力学角度分析悬架于支撑索上的缆线质量对于支撑索张力和舱倾斜角所造成的不利影响。为求解舱-索系统的静力学和工作空间优化问题,从3种设计方案中选择进舱连接通道的支撑索悬链线方程进行分析和求解,建立悬链线参数与舱体静力平衡方程的关系。计算结果表明,3种缆线进舱连接机构的设计方案的不利影响均较小,从力学角度均具备可行性条件。

摘要：FAST望远镜的馈源支撑是一个跨度巨大的柔索牵引并联机构,其中可承载用于收集射电波信号的馈源接收机的馈源舱由六根并联的支撑钢索悬挂于空中,并随着6索的协调收/放可在空中大范围缓慢运动。由于支撑钢索的截面尺寸较大,在机构平衡状态下其自重不能忽略。其中一部分钢索还需要悬挂入舱的动力电缆和通讯光缆,因此馈源舱运动范围、馈源舱姿态、各索的张力和索的几何构形均存在着复杂的耦合关系。该文建立了支撑钢索和馈源舱的静力平衡方程,通过引入各索张力均衡分配的优化原则,对舱静力平衡方程进行了优化求解,并获得了各索张力和馈源舱姿态角在轨迹球冠面内的优化计算结果。从各索张力的优化计算结果可推导出各索张力的最大值、最小值和变化趋势。基于馈源舱姿态角的优化计算结果,并结合馈源接收机在焦点位置所必须达到的姿态角控制要求,估算了舱内的AB转轴机构所需要的最小姿态角补偿范围。该文最后分析了支撑塔高度和馈源舱的重心位置对于索张力和馈源舱姿态角在轨迹球冠面内的优化分布计算结果的影响。分析结果表明最大索张力对于支撑塔高度较为敏感且成反比,而舱姿态角对馈源舱的重心位置较为敏感。这两项重要参数均应在未来FAST的设计中进行优化。

摘要：为研究超薄罩面与原路面之间的层间黏结沥青洒布量,通过计算机断层扫描(computed tomography,CT)和三维重构技术对混合料试件进行空隙扫描和结构重建,依据空隙分布规律确定环氧沥青的填充空隙用量。在此基础上,结合室内25、60℃的层间45°斜剪、直剪以及拉拔试验,分析不同沥青洒布量对层间剪切和黏结强度的影响。结果表明:Novachip Type-A环氧沥青和SMA-13混合料的空隙均沿试样高度呈C型分布,有效空隙集中于表面2 mm以及底部1 mm,由此确定沥青填充空隙用量为0.25 kg/m~2。室内试验中满足最大层间剪切、黏结强度的沥青洒布量为0.7 kg/m~2,层间洒布量过少、过大时会发生黏附及黏聚破坏,因此最佳层间洒布量为0.95 kg/m~2。

摘要：500m口径球面射电望远镜FAST拥有多项创新和关键技术,并涉及多个工程学科领域,其中力学在望远镜设备的研制、建设和维护中扮演了非常重要的角色,包括望远镜台址的开挖与支护、反射面系统和馈源支撑系统等的设计均离不开对有关力学问题的分析.本文对十多年来FAST望远镜的馈源支撑系统中与力学方面相关的研究进展进行了全面回顾,重点介绍了当前的研究难点及其有待深入解决的问题.与传统望远镜的刚性馈源支撑相比FAST馈源支撑是一个完全创新的柔性机构,几乎在每一项子系统和机构单元的设计中均存在多种可能的方案设想,需要从中进行优化选择.从力学角度对每一种方案进行性能评估,为最终的方案优化设计提供合理依据也是当前研究工作的一项紧迫任务.

摘要：文章针对500米口径球面射电望远镜FAST控制系统的特点,说明了基于现场总线计算机监控系统的整体设计思想与实现方法。从系统可靠性、可维护性和性能价格比等方面综合考虑,深入分析了系统的体系结构、软硬件设计。并通过大射电望远镜FAST控制系统实验进一步验证了系统设计的思想。

摘要：大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯仰角度处的静态分布规律,进而建立此机构的力学模型;其次,建立WDPR非线性两层优化模型,并应用遗传算法获得LT500 m附加容器结构的优化参数;最后,从数值分析和实验两种途径分别检验新方案克服悬索虚牵和抑制风振的效果。分析与实验结果表明与原构型相比,该结构方案能够抑制悬索的虚牵和风致振动。

摘要：多多罗大桥位于本州－四国联络桥工程３条连线中最向西的一条连线，即尾道－今治连线的中部，是一座连接生口岛（属广岛市）和大三岛（属爱瑗县）的斜拉桥。大桥全长１４８０ｍ，主跨８９０ｍ，从规模上来说，该桥建成后将超过它的姊妹桥－诺曼底大桥而成为世界上跨度最大的斜拉桥。

摘要：在不考虑驱动系统功率大小的限制和机构的组成要素满足一定理想条件下,以舱体实现2个转动自由度和3个平动自由度为前提,从绳牵引并联机构学的角度出发,为500 m口径球面大射电望远镜(FAST)的馈源支撑寻找可行的机构类型.结果表明,6根绳牵引的6自由度的不完全约束定位机构(IRPM)、6自由度的完全约束定位机构(CRPM),以及6自由度的过约束定位机构(RRPM)都是可选的机构类型,但各自要解决的关键技术并不相同.

摘要：针对FAST的馈源运动控制要求,对馈源支撑系统的控制软件进行了设计与开发。该系统的特色在于基于网络通讯的模块化设计以及采用了完全开源的操作系统与开发工具,操作系统为完全免费且社区化的Ubuntu Linux,开发工具为免费并可跨平台的Qt4。介绍了在上述平台与工具下,整个控制软件的设计与开发过程,关键技术与实现。