FAST望远镜外环曲梁的结构方案优化分析

发布时间：2019-03-25 20:58

【摘要】：FAST望远镜的AB转轴机构相当于具有两个水平正交轴的万向节,用于调整馈源舱内设备的指向角。其外环(A环)曲梁跨度大,承载重,且要求轻质和高刚度。基于弯扭耦合的曲梁理论建立了A环结构的基本微分方程,给出了结构变形挠度与结构参数之间的关系。以结构总重量作为结构优化总目标,以不同倾角下曲梁跨中最大扰度及最大扰度差作为主要约束条件,应用信赖域法对实腹式箱梁和桁架式梁两种结构方案进行了优化计算,并对两种结构方案进行了比较。初步的优化结果表明桁架式梁结构方案具有更轻的结构重量。
[Abstract]:The AB rotation mechanism of the FAST telescope is equivalent to a universal joint with two horizontal orthogonal axes, which is used to adjust the pointing angle of the equipment in the feed cabin. Its outer ring (A ring) curved beam has large span, heavy load, light weight and high stiffness. Based on the curved beam theory of bending-torsion coupling, the basic differential equation of A-ring structure is established, and the relationship between the deformation and deflection of the structure and the structural parameters is given. Taking the total weight of the structure as the total objective of structural optimization, and taking the maximum disturbance degree and the maximum disturbance difference in the span of curved beam with different inclination angles as the main constraint conditions, the trust region method is applied to the optimization calculation of the two structural schemes of real-web box girder and truss beam. At the same time, two kinds of structural schemes are compared. The preliminary optimization results show that the truss beam structure scheme has lighter structural weight.
【作者单位】： 中国科学院国家天文台;中国科学院射电天文重点实验室;中国科学院大学;
【基金】：国家自然科学基金项目(10973023)
【分类号】：P111.2;TU323.3

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