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超大型索网锚固体系及其极限与疲劳性能研究
人类对未知世界的不断深入探索,渴求建造更多更大口径的天文望远镜,而超大型索网结构是巨型天文望远镜建造工程的关键部分。500m口径球面射电天文望远镜(FAST)反射面支撑索网体系是超大型索网结构典型代表,其索网自重达1200吨,支撑面板自重近2000吨,目前世界规模最大、精度要求最高。
FAST反射面通过主动变位对天体实施跟踪观测,索网变位十分频繁,从而导致拉索锚固系统长期饱受疲劳交变荷载的作用。如何在巨大的静、动荷载作用下保障索网结构的安全性,是FAST结构设计和建造过程中最关键的科学问题之一。
国家天文台要求FAST主索网拉索能够承受应力幅高达500MPa的疲劳荷载,不仅远高于现行相关国家规范的规定,甚至在全世界同类工程领域亦是史无前例。本文针对FAST工程,以拉索锚具结构分析为主线开展研究。
采取理论分析、数值模拟相结合的方法,设计及优化了锚固体系组件,并通过试验和工程应用,验证了锚固体系达到500MPa疲劳应力幅、索力准确测量以及索长±1.0mm测控的预期目标,为同类型超大型索网的建造提供设计方法和解决方案。具体研究工作包括:第一,根据索 ...

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关键词：超大型 天文望远镜 fast 结构分析 数值模拟