第二台南极巡天望远镜镜筒的结构设计及模态分析

镜筒是望远镜的基本组成部分,为了能够更好的满足望远镜成像质量的要求,需要对望远镜的镜筒机械结构进行研究。南极巡天望远镜由于其特殊的地理位置及气候、温度条件限制,与普通的望远镜在镜筒上有不同的要求。首先介绍了第二台南极巡天望远镜的光学设计参数及方案,并根据南极的特殊性设计了镜筒的机械结构。其次,通过有限元的分析方法,对望远镜镜筒的等弯沉量、主镜的面形变化进行了分析和计算,使其在工作状态时能满足光学设计的要求,第三,通过模态分析,分析了镜筒的刚度,使其满足电控系统的控制要求,最后通过锤击实验对镜筒的自振频率做了检验检测。经过实验分析,第二台南极巡天望远镜的镜筒能够满足光学的设计要求。     

脉冲磁流体发电机在地球物理研究中的应用

本文介绍了可控功率源电磁勘控的基本原理,它的研究任务及在地球物理应用方面的要求.讨论了国外脉冲磁流体发电机的特点,它的研究现状,未来前景及研究等问题.     

双半外圈调心球轴承预紧分析及在工程中的应用

为了保证双半外圈双列调心球轴承的预紧效果,对其预紧力的确定和预紧量的大小进行了分析计算。这种轴承结合了成对双联向心推力球轴承和双列向心调心球轴承的优点,既能实现大角度调心,调心角度达3°,又能进行轴向预紧。通过对这类轴承的力学分析,推导了轴向预紧力与轴承支撑负载的关系公式,而预紧量是通过控制两个半外圈之间的隔圈厚度进行调节的。基于弹性接触理论,推导了轴承定位隔圈磨削量大小的公式。将轴承用于LAMOST天文望远镜像场旋转轴中,对内径1100mm的轴承现场安装预紧调整后进行实测。测量结果表明,在任意50°范围内(旋转轴工作范围),轴系径向跳动0.02mm,端面跳动0.03mm,满足了LAMOST对像场旋转轴系刚度和旋转精度的要求。跟星实测像场旋转精度RMS值优于0.3″。     

南极大型望远镜主镜运输的抗振缓冲系统

我国南极天文台规划有一台主镜口径2.5 m的光学红外望远镜。这台望远镜在国内制造,以大型装配体的形式运输到南极天文台，从南极边沿的中山站到南极内陆的昆仑站需要用雪橇车运输。雪橇车在一些路段振动剧烈。文中以这台望远镜主镜运输的抗振缓冲系统为研究目标，首先研究了隔振系统理论模型，用四端参数法分析了双层隔振系统的传输特性，然后研究了南极内陆科考队在雪橇运输中测得的振动数据，分析了考虑底支承力不均匀时主镜运输的许用动力学条件，提出了一种包含杠杆式缓冲结构和聚乙烯泡沫塑料结构的双层隔振系统，最后对这种隔振系统的性能进行了有限元分析与多体动力学研究。结果表明:所提出的抗振缓冲系统在南极实测得到的最极端冲击信号的作用下可以满足主镜模块最大加速度不大于5 g的要求，此时主镜模块的 Z 向运动范围约1.2 m，该缓冲系统具有实用价值，可以在南极2.5 m望远镜主镜的整体运输中使用。所提出的方法对其他脆弱结构的缓冲系统设计有参考价值。     

新型副镜并联调整机构非线性特性及校正

为满足望远镜副镜结构定位精度的要求,提出一种固定杆长杆端轴向平移运动模式的六杆并联机构。从微分几何的观点研究了该机构输入关节空间向量与输出工作空间向量之间的非线性运动学特性,并采用曲率概念度量解轨迹的非线性弯曲。通过与雅可比矩阵的对比分析可知,采用曲率度量并联机构的非线性和采用雅克比矩阵反映的瞬时线性性质一致,所设计的副镜并联调整机构在整个运动行程范围内的最大非线性误差约为3.15 μm。测试结果表明:采用多项式误差曲线拟合校正之后,该副镜调整机构三维平移重复定位精度小于2.6 μm,二维旋转重复定位精度小于1.8″,满足实际望远镜观测的需要,采用的曲率度量法也可以为其他并联机构的非线性分析和校正提供一种新的思路。     

一种双列调心球面球轴承刚度的计算及应用

鉴于双列调心球面球轴承在大型精密仪器中的广泛使用,运用弹性接触理论推导出适合计算该类型轴承的刚度计算公式,用以仪器系统形变和位移的定量分析。并以一大型天文望远镜中所用的该轴承为例,计算了轴承的径向和轴向刚度,讨论了采用有限无法进行数值计算时,该双列调心球面球轴承的简化和有限元模型的建立。