為了滿足射電天文觀測(cè)的要求，中科院國(guó)家天文臺(tái)提出建造大口徑射電天文望 遠(yuǎn)鏡(PAST)，以探測(cè)遙遠(yuǎn)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(jià)。 本文的主要任務(wù)是針對(duì)以上要求，提出設(shè)計(jì)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(duì)不同口徑的拋物面天線進(jìn)行參數(shù)化、有限元分析。 本文針對(duì)實(shí)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(duì)天線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了非線性靜力分析；對(duì)天線結(jié)構(gòu)的動(dòng)力 學(xué)分析是本文研究的一個(gè)主要內(nèi)容。通過(guò)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，找出了結(jié)構(gòu)的內(nèi)在固有 振動(dòng)特性；模擬計(jì)算了施加于結(jié)構(gòu)的隨機(jī)風(fēng)荷，并對(duì)結(jié)構(gòu)的隨機(jī)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(dòng)特性 對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了合理改進(jìn)。改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)的隨機(jī)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(duì)FAST天線的ADINA有限元模型進(jìn)行了向ANSYS有限元模型的轉(zhuǎn)換移植工作， 并進(jìn)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(gè)良好的預(yù)研基礎(chǔ)平臺(tái)。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)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(guò)研究提出了保型設(shè)計(jì)思想，即設(shè)計(jì)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(jì)思想，為更大口徑的可動(dòng)式天線的設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)[2]。圖1.1為1971年德國(guó)建成一架直徑100米的全可動(dòng)拋物面天線，采用了通過(guò)中心框架結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)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(gè)倒置的四棱錐，從四棱錐的頂點(diǎn)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(duì)稱性3]l。另外，美國(guó)國(guó)立四大天文臺(tái)(NARO)研制的100米單天線望遠(yuǎn)鏡(GreenBank了

柔索結(jié)構(gòu)大型射電望遠(yuǎn)鏡天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析Teeslocpe)，采用無(wú)遮擋(偏饋)，主動(dòng)光學(xué)等設(shè)計(jì)。望遠(yuǎn)鏡的反射面由兩千多塊小反射板拼接而成如圖1.3，整個(gè)系統(tǒng)使用了精密的自動(dòng)控制技術(shù)，可以消除望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的重力影響，大幅度提高望遠(yuǎn)鏡在高頻波段的性能。GBT鏡面達(dá)100x110米，如此龐大的結(jié)構(gòu)使其重量達(dá)到7711噸，總共耗資7900萬(wàn)美元，如此高昂的造價(jià)也是任何其他國(guó)家無(wú)法承擔(dān)的。圖1.2德國(guó)10Om射電望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖1.3美GBT射電天文望遠(yuǎn)鏡因此，如何在滿足天文觀測(cè)精度的要求下同時(shí)使天線造價(jià)最低，這就對(duì)天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者提出了一個(gè)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(yuǎn)鏡(GinatMertewvaeRdaoiTeelsocPe)

100米的全可動(dòng)拋物面天線，采用了通過(guò)中心框架結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)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(gè)倒置的四棱錐，從四棱錐的頂點(diǎn)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(duì)稱性3]l。另外，美國(guó)國(guó)立四大天文臺(tái)(NARO)研制的100米單天線望遠(yuǎn)鏡(GreenBank了
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

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

2 李寶洋;基于I-DEAS的星載可展開(kāi)天線整機(jī)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(cè)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(hào)：2891022