大射電望遠鏡懸索式饋源支撐系統(tǒng)的非線性靜力學、運動學和動力學理論及方法的研究.pdf

1、該文圍繞FAST工程,對并聯懸索結構的靜力學、運動學及動力學分析的相關理論及方法進行了系統(tǒng)而深入的研究.全文分七章,各章所討論的主要內容如下.第一章,緒論.該章介紹了新一代大射電望遠鏡的研究背景及機電光一體化的懸索饋源系統(tǒng)的技術特點與主要研究內容.回顧了并聯懸索機構的研究現狀.圍繞懸索式饋源系統(tǒng)的非線性靜力學、運動學和力學分析,提出了該文付諸研究并取得進展的若干問題.最后介紹了該文的研究思路和內容.第二章,懸索饋源系統(tǒng)的靜力分析.該章建

2、立了懸索式支撐饋源系統(tǒng)的非線性靜力學模型.論述了柔性懸索的虛牽問題并提出了判定準則.定義并分析了系統(tǒng)的解空間.第三章,懸索饋源系統(tǒng)驅動力的研究.在已知饋源艙的位置,姿態(tài),速度和加速度的情況下,該章對系統(tǒng)的驅動力進行了研究.建立了懸索饋源系統(tǒng)的動平衡方程.確定了在動平衡條件下各懸索的形狀.通過將懸索離散為柔性索桿單元,建立了系統(tǒng)的逆運動學及逆動力學及逆動力學模型.第四章,懸索饋源系統(tǒng)時變結構的順風向風致響應研究.該章應用余弦級數模擬了符合

3、Davenport功率譜的自然風.基于時不變結構的有限單元法,在綜合考慮饋源艙運動規(guī)律的基礎上,提出了時變系統(tǒng)的瞬時結構假定法,通過將懸索離散為索桿單元,建立了系統(tǒng)的時變有限元模型.第五章,該章利用Newmark法和Newton-Raphson法的思想建立了系統(tǒng)的橫風向共振模型、平均風及脈動風空氣動力模型,通過比較結構在不同風速作用下的振動時程曲線,確定了橫風向共振和馳振的臨界風速,并應用瞬時結構假定法研究了脈動風作用下系統(tǒng)的空氣動力失