FAST索网张拉过程分析及索力调整

发布时间：2019-08-07 20:07

【摘要】：500m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope, FAST)是我国在建的世界上最大口径射电天文望远镜,属于“十一五”国家重大科学工程项目。FAST主动反射面的支撑结构,为大跨复杂的、具有明显非线性特征的柔性超静定空间索网,索网通过下拉索实现变位。根据受力状态的不同,索网分为零态、初始预应力态以及荷载态三个状态。索网安装完成后处于零态,需要对其进行张拉至初始预应力态。张拉是索网施工中的重要一环,为了给实际施工提供指导,保证张拉方案的安全可靠,有必要对张拉过程进行模拟分析。索网在建造过程中难免存在误差,为保证FAST建造完成后满足感测要求,通过调节边缘索对索网误差进行调整。本文详细介绍了索结构的有限元分析方法,根据索网的结构特点和施工方法,选择倒拆法进行索网张拉过程的模拟分析。索网的张拉过程分为三个阶段,通过计算分析得到了索网在张拉过程中的位移和内力。分析结果表明,张拉过程中索网内力变化平稳,第一阶段下拉索索力较大,需要注意下拉索临时锚固的可靠性。温度会使超静定索网产生温度应力,本文通过设计温度荷载分析了温度作用对张拉过程的影响,分析结果表明温度对索力的影响较大,需要采取一定的控制措施。为确保调索过程的安全,选择在第一张拉阶段完成后进行调索,并选择边缘索的伸长量作为调索指令。针对索的几何非线性特征,本文以索力调整计算中常用的影响矩阵法为基础,结合修正的Newton-Raphson法(M.N.R法),提出了索力调整计算的非线性迭代法。最后根据计算得到的调索指令对边缘索进行调整,取得了较好的应用效果。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P111.44;TU758

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本文编号：2524146