拼合鏡面望遠鏡的低溫微位移促動器研究.pdf

1、天文學的進一步發(fā)展需要大口徑的天文望遠鏡，大口徑的射電望遠鏡具有更高的分辨率和靈敏度。主動反射面技術為制造大口徑射電望遠鏡反射面奠定了技術基礎，其采用較小口徑的子面板拼合成具有一定面形精度的反射面。為了使反射面的面形精度達到射電望遠鏡的成像要求，每個子面板都需要微位移促動器進行支撐和調節(jié)。微位移促動器作為子面板的支撐和調節(jié)機構，是主動反射面技術中的核心部件，是一種精密的直線位移輸出裝置。南極Dome A地區(qū)具有優(yōu)秀的天文觀測條件，被公認

2、為是地球上最優(yōu)秀的光學/紅外天文學觀測地點，而且非常適合亞毫米波和太赫茲天文學觀測。在南極地區(qū)建造大型射電望遠鏡將顯著促進我國極地天文科學的發(fā)展，同時也將對極端臺址條件下的微位移技術帶來前所未有的挑戰(zhàn)。因此開展用于主動反射面技術的低溫微位移促動器的研究具有重要的科學意義和實用價值。
　　本文首先在查閱大量文獻的基礎上，設計了兩種結構形式的低溫微位移促動器，并對其進行了精度分析；接著分析了低溫對材料性能的影響，據(jù)此選擇合適的促動器結

3、構材料，并建立了促動器的有限元模型，對促動器進行了相關的線性靜力學分析和模態(tài)分析。其次，對低溫微位移促動器進行了詳細的溫度場分析和熱力耦合分析。先對促動器的南極使用環(huán)境進行分析，得到使用環(huán)境中的熱載荷，通過仿真計算，得到了促動器在使用環(huán)境下的溫度曲線和溫度場；然后根據(jù)得到的溫度場，對促動器進行熱力耦合分析，獲得促動器在南極使用環(huán)境下的變形和應力，據(jù)此校核了促動器的強度。最后，進行了促動器性能測試實驗。使用長度計對促動器的輸出位移進行檢測