摘要：圆顶视宁度是影响地基大口径望远镜成像质量重要的影响因素之一。视宁度产生的原因主要是由于空气折射率的不均匀变化导致,首先通过理论分析确定影响空气折射率的主要因素为空气的温度、速度和压力,然后借助CFD流体仿真软件,得到望远镜圆顶周围附近空气的温度场、速度场和压力场的变化,进而推算出望远镜成像光路中圆顶及望远镜附近周围空气折射率的变化情况,以评估不同结构形式圆顶所产生的圆顶视宁度对望远镜成像的影响。通过仿真分析可知,升降式圆顶更利于望远镜周围空气的温度、速度和压力的快速变化及稳定,能够减少圆顶视宁度的影响,为4 m级及更大口径望远镜的圆顶方案选择及设计提供指导。

摘要：为了满足大口径望远镜中间体高刚度、低惯量的技术需求,开展了中间体的轻量化设计,同时针对传统方法无法检测中间体形位公差的问题,提出基于自准直仪和激光跟踪仪的光学检测方法。根据望远镜整体结构需求,确定中间体尺寸范围,分析力的传递路径,以应变能最小为优化目标,采用变密度法进行拓扑优化分析和结构设计。基于自准直仪测角原理,在中间体轴孔端面吸附平面反射镜,测量两端面的反射角度,实现两侧轴孔端面平行度误差的测量,基于激光跟踪仪空间点坐标测量原理,利用回转工装寻找中间体轴孔圆心,测量两侧轴孔的圆心坐标,实现同轴度误差的测量。与传统经验设计的中间体相比,以拓扑优化为指导设计的中间体质量减少21.5%,静态刚度提高14.3%。光学法检测中间体两侧轴孔端面平行度误差为0.016 mm,两侧轴孔圆心位置偏差为0.03 mm。采用拓扑优化设计的中间体在提高刚度、降低惯量方面优势明显,提出的光学检测法可实现中间体形位公差的检测。

摘要：温度是影响地基大口径光电望远镜性能的重要因素之一。望远镜系统的任一环节存在过大温差或者温度梯度,都会降低望远镜的成像精度和跟踪性能。为了提高望远镜系统在工作时的性能和稳定性,需要对其进行全面的热控分析和设计。从望远镜防护圆顶内的环境温度控制、跟踪架结构的温度控制以及望远镜主镜温度控制等多方面入手,对各个环节进行了热控方法的研究和论述。针对所有环节中各种不同的结构形式都给出了详细的热控设计方案。这些措施可以很好地保持望远镜系统温度与外界环境温度相平衡,解决温度对整个望远镜系统的影响。该研究结果对于大口径望远镜的热控设计有一定的参考价值。

摘要：为在路线设计阶段提高线形设计的合理性,将空间曲率作为公路线形连续性的评价标准,采用VS开发工具及C#开发语言对Civil 3D进行二次开发.建立了以空间曲率为指标的评价模型,形成了针对线形连续性的公路线形评价程序,该程序可以作为扩展工具在Civil 3D中运行,并利用该程序对位于黑龙江省的骆驼砬子至庆有屯公路进行了线形连续性评价检验.结果表明,本文开发的公路线形连续性评价程序能够快速计算空间曲率,并对线形安全性做出评价,可为公路项目线形优化提供参考.

摘要：柔性铰链已广应用泛于工程中多个领域,为了解决柔性铰链材料及几何构型同时优化的问题,对铰链的力学建模方法及优化设计算法进行了深入研究。根据柔性铰链的特性,即由圆周对称分布的柔性单元组成,将柔性单元简化为超静定梁,应用虚功原理推导了柔性单元的径向及切向刚度,并根据力平衡条件及变形协调条件,推导铰链的整体刚度,该刚度为材料参数、几何参数及构型的函数。建立铰链的优化设计模型,基于SIMP/RAMP模型,将材料参数表达为人工变量与备选材料参数的组合表达式,铰链的刚度表达为人工变量与不同构型刚度的组合表达式,从而将离散混合整数规划问题转化为连续参数优化问题,使得优化模型可以采用基于梯度的优化算法求解,降低了模型复杂程度且提高了求解效率。对柔性铰链的刚度进行了试验验证,理论结果与试验结果一致。此外,以球面反射镜侧向支撑为例来验证铰链的优化设计模型及算法,结果表明:逐次增大惩罚因子的求解算法使得初始阶段具有较大求解空间,随着惩罚因子增大,人工变量最终趋于0/1值,通过铰链参数及构型优化,使反射镜面形精度较初始设计提高15%左右。

摘要：地平式望远镜在进行天体目标跟踪观测时会产生像旋,即视场中的星体会围绕视轴中心旋转,给实时目标识别和基于多帧积累的图像处理算法带来了诸多不便.本文针对地平式望远镜的Coude光路,设计了一种通光口径较大,由三面平面反射镜组成的K镜消旋机构来消除像旋.消旋K镜由三面反射镜组成,通光口径为42mm,第一面反射镜与第三面反射镜的夹角选择为120°,使K镜通光口径较大,能在全光谱波段范围内使用.入射光线绕光轴转动一定的角度,K镜相应的转动入射光线转角的一半,则出射光线不产生旋转.第一面反射镜和第三面反射镜由两面平面镜固定在金属三角架上组成,替代由三棱体磨制的反射镜面,利用自准直平行光管和高准确度转台装配各反射镜,使K镜光轴和回转轴同轴,并采用直流力矩电机直接驱动,使系统具有较快的响应速度.测角元件采用Renishaw圆光栅,细分后的角分辨率为0.072″.

摘要：介绍了PMC集成化管理模式的定义、组织形式、适用范围、特点和优势,重视设计阶段的工作,并把并行工程引入PMC项目管理模式,应用PIP信息沟通方案使信息得到及时沟通,各成员通过新型的合作关系组成集成项目团队,最终达到提高工程项目综合经济效益的目的。

摘要：铁路特大型客运站由于修建成本较高,故各项指标设计极为重要。候车室面积和数量是客运站设计时须考虑的指标。借鉴现有研究成果建立特大型客运站候车室面积及数量计算模型。对旅客到达规律采用灰色动态模型,出发规律采用匀速处理后得出客运站旅客聚集人数计算模型,考虑候车室内旅客服务设施所占面积后构建候车室面积计算模型;以不出现多次列车在同一候车室内同时检票为要求建立候车室数量计算模型。在对两个模型的适用性进行说明后,以北京西站近期情况为例进行计算,结果表明两模型具有一定的有效性和准确性。

摘要：通过对特殊气候条件分析研究,介绍了工程从规划设计开始,采取的一系列温控措施,其中强化表面保温,针对上、下游(水面以下、水面以上)等不同气温影响区域,冬季停工越冬层面采取不同的防护措施,在工程中得到充分应用;施工中严格控制质量控制点,对各类数据进行动态分析总结,从而反馈设计,指导施工,温度监测及实体检测成果表明措施有效,成果明显。

摘要：建立了挠性支撑结构的力学模型及优化设计模型,以使光学元件挠性支撑结构同时满足元件定位的刚度要求和温度适应性的柔度要求,同时给出了相应的建模方法。考虑挠性支撑结构是由圆周对称分布的挠性单元组成的,故将挠性单元简化为超静定梁结构,应用虚功原理推导了挠性单元的径向及切向刚度。然后,假设光学元件为刚性体,根据力平衡条件及变形协调条件,推导了挠性支撑结构的整体刚度,并引入修正因子补偿了刚体假设带来的误差。最后,以挠性支撑结构总变形能为目标函数,推导了同时考虑挠性支撑结构几何构形及参数的协同优化设计模型,通过引入了整型变量将结构整体刚度简化为整型变量和离散刚度的线性组合,从而使优化模型中不含有谐波函数项。基于数值仿真和实验对结构刚度模型进行了验证,结果显示:实验、仿真和理论计算结果一致。此外,以透镜支撑为例,验证了挠性支撑结构的优化设计方法,有限元分析结果表明,透镜面形精度较初始设计提高了23%。