三十米中国未来巨型望远镜主桁架结构的概念设计

摘要：

随着天文科学日新月异的发展和对性能越来越高的天文望远镜的迫切需求,目前,国际上正在积极建设口径20 m～40 m量级的极大口径光学红外望远镜.这些望远镜为了实现更大口径,也面临着巨大的技术挑战.其中,为使望远镜达到光学设计要求,需要创新解决方案来满足足够的负荷分担要求.本文简单介绍了国际上极大望远镜主桁架结构及关键结构件的多种设计方法,分析了各种方案的优缺点,提出了一种新的轻量化钣金焊接结构的30 m中国未来巨型望远镜方案,并在此基础上进行了大量的有限元建模、优化和仿真分析.分析结果显示,望远镜指向天顶时,第一阶模态频率为2.3 Hz,结构最大变形为3.8 mm;而望远镜指向水平方向时,第一阶模态频率减小为2.1 Hz,结构最大变形为2.9 mm,满足了望远镜的相关技术要求,为我国未来巨型望远镜的研制提供了技术参考.

关键词：极大望远镜、主桁架结构、有限元分析、模态、结构变形、中国未来巨型望远镜

所属期刊栏目：49

分类号：P111.2(天文观测设备与观测资料)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-07-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：31-42