發(fā)布時間：2020-11-20 05:30

　　 為了滿足射電天文觀測的要求，中科院國家天文臺提出建造大口徑射電天文望 遠鏡(PAST)，以探測遙遠宇宙的微弱信息，獲得重大的天文發(fā)現(xiàn)。主要要求在滿 足天線電性能的前提下，盡可能的減小天線造價。 本文的主要任務(wù)是針對以上要求，提出設(shè)計一種新型的單偏置拋物面天線， 建立了其參數(shù)化模型，并分別對不同口徑的拋物面天線進行參數(shù)化、有限元分析。 本文針對實際的結(jié)構(gòu)方案，考慮天線的工作特性，建立了天線分析模型；在 給定索初應(yīng)力的前提下，對天線結(jié)構(gòu)進行了非線性靜力分析；對天線結(jié)構(gòu)的動力 學(xué)分析是本文研究的一個主要內(nèi)容。通過結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，找出了結(jié)構(gòu)的內(nèi)在固有 振動特性；模擬計算了施加于結(jié)構(gòu)的隨機風(fēng)荷，并對結(jié)構(gòu)的隨機風(fēng)振響應(yīng)作了較 深入的研究。 在分析研究中，發(fā)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)能力較差。依據(jù)結(jié)構(gòu)低階振型的振動特性 對結(jié)構(gòu)進行了合理改進。改進后的結(jié)構(gòu)的隨機風(fēng)振響應(yīng)分析結(jié)果表明結(jié)構(gòu)的抗風(fēng) 能力得到明顯提高。 對FAST天線的ADINA有限元模型進行了向ANSYS有限元模型的轉(zhuǎn)換移植工作， 并進行了靜力分析與模態(tài)分析，結(jié)果表明移植后的有限元模型是比較準(zhǔn)確的。本 文工作為今后FAST天線的科研工作建立了一個良好的預(yù)研基礎(chǔ)平臺。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：TH751
【部分圖文】：

1967年，馮赫納(S.VonHoemer)經(jīng)過研究提出了保型設(shè)計思想，即設(shè)計一種拋物面天線結(jié)構(gòu)，使變形后的反射面仍為一拋物面。這一設(shè)計思想，為更大口徑的可動式天線的設(shè)計提供了理論基礎(chǔ)[2]。圖1.1為1971年德國建成一架直徑100米的全可動拋物面天線，采用了通過中心框架結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)支撐，以減輕結(jié)構(gòu)的重量。另外其特別之處是采用了一個倒置的四棱錐，從四棱錐的頂點向著背架的支撐環(huán)成輻射狀伸出一組支撐桿和背架連接(如圖1.2)，保證了背架受力的對稱性3]l。另外，美國國立四大天文臺(NARO)研制的100米單天線望遠鏡(GreenBank了

柔索結(jié)構(gòu)大型射電望遠鏡天線結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析Teeslocpe)，采用無遮擋(偏饋)，主動光學(xué)等設(shè)計。望遠鏡的反射面由兩千多塊小反射板拼接而成如圖1.3，整個系統(tǒng)使用了精密的自動控制技術(shù)，可以消除望遠鏡轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的重力影響，大幅度提高望遠鏡在高頻波段的性能。GBT鏡面達100x110米，如此龐大的結(jié)構(gòu)使其重量達到7711噸，總共耗資7900萬美元，如此高昂的造價也是任何其他國家無法承擔(dān)的。圖1.2德國10Om射電望遠鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖1.3美GBT射電天文望遠鏡因此，如何在滿足天文觀測精度的要求下同時使天線造價最低，這就對天線結(jié)構(gòu)設(shè)計者提出了一個更高的要求，而在這方面堪稱代表的就是印度巨型米波綜合孔徑射電望遠鏡(GinatMertewvaeRdaoiTeelsocPe)

100米的全可動拋物面天線，采用了通過中心框架結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)支撐，以減輕結(jié)構(gòu)的重量。另外其特別之處是采用了一個倒置的四棱錐，從四棱錐的頂點向著背架的支撐環(huán)成輻射狀伸出一組支撐桿和背架連接(如圖1.2)，保證了背架受力的對稱性3]l。另外，美國國立四大天文臺(NARO)研制的100米單天線望遠鏡(GreenBank了
【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 厲建峰;大型光電陣望遠鏡結(jié)構(gòu)傳熱分析與設(shè)計[D];南京理工大學(xué);2007年

2 李寶洋;基于I-DEAS的星載可展開天線整機參數(shù)化建模研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

3 韓生弟;天線結(jié)構(gòu)變形測量中應(yīng)變傳感器的布置研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

本文編號：2891022