广角契伦科夫望远镜镜筒有限元分析及结构优化

发布时间：2020-04-07 02:52

【摘要】：广角契伦科夫望远镜主要用来探测高能宇宙线能量谱。镜筒作为望远镜最主要的结构,其自身的稳定性直接影响光学组件的成像质量。本文基于望远镜镜筒的设计指标要求,对望远镜镜筒进行了有限元分析及结构优化。通过对镜筒结构及其搭载的子结构进行几何建模,合理的简化后,建立镜筒结构总体结构有限元模型和独立的PMT机箱支撑架、反射镜支撑架的有限元模型。(1)重力作为望远镜镜筒不可避免的影响载荷,对望远镜在镜筒在0~90°俯仰角度工况下,基于有限元理论对PMT机箱支撑架、反射镜支撑架、镜筒结构进行了有限元静力学分析,得到了上述结构的应力变形及分布情况,为结构动力学分析及结构优化提供了必要基础。(2)望远镜处于高原环境工作,动态风载作用于镜筒会引起镜筒结构组件变形,进而影响光学组件成像质量。对简化后的望远镜镜筒总体结构进行了模态分析,得到镜筒结构的共振频率和振型,以模态分析的响应结果和动态风载风压频谱作为输入,加载到有限元随机振动(PSD)模块,对望远镜镜筒结构进行了谐响应动力学分析。得到了镜筒结构在动态风载影响下的应力应变分布结果。(3)镜筒及其子结构经过有限元静力学、模态分析、动态风载频谱响应分析后,得到了镜筒结构的薄弱环节,针对这些薄弱环节,进行了结构优化设计,经过对新结构进行仿真分析,新结构满足设计要求。为广角契伦科夫望远镜在高原环境中稳定观测,提供了良好的仿真分析数据。
【图文】：

北华航天工业学院硕士学位论文的伽马射线，强有力地佐证了 X 射线的探测结果 10 米的伽马射线望远镜构成的望远镜阵列，基如图 1.1 所示。伽马射线天文台于 2004 年 3 月份远镜（WHIPPLE）位于美国霍普金斯山[6]，惠普，WHIPPLE 由多块反射面拼接组成，直径大小

北华航天工业学院硕士学位论文的伽马射线，强有力地佐证了 X 射线的探测结果 10 米的伽马射线望远镜构成的望远镜阵列，基如图 1.1 所示。伽马射线天文台于 2004 年 3 月份远镜（WHIPPLE）位于美国霍普金斯山[6]，惠普，WHIPPLE 由多块反射面拼接组成，，直径大小图 1.1 CANGAROO 伽马射线望远镜阵列
【学位授予单位】：北华航天工业学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH751

【参考文献】

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1 白泉;魏克湘;牛江\

本文编号：2617348