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500m 口徑射電望遠鏡(FAST)結構設計

500m 口徑球面射電望遠鏡(Fivehundred-meter Aperture Spherical radio Telescope, 簡稱FAST) 是國家重大科技工程,利用貴州平塘縣喀斯特地貌的洼坑作為望遠鏡臺址,建造世界最大單口徑射電望遠鏡。

FAST 由主動反射面系統、饋源支撐系統、測量與控制系統、接收機與終端四大部分構成。其中主動反射面是一個口徑500 米、半徑300 米的球面,由主體支承結構、促動器、背架結構和反射面板四部分組成。主動變位是FAST反射面的最大特點,通過主動控制在觀測方向形成300m 口徑瞬時拋物面以匯聚電磁波,觀測時拋物面隨著所觀測天體移動而在500m 口徑球冠上移動,從而實現跟蹤觀測。我司承擔了反射面系統主體支承結構的設計,即索網、環梁和格構柱結構的設計。索網直徑為500.8m,基準態下主索網節點位于300m 半徑的球冠上,共計6740 根;每個主索網節點均有一根下拉索沿徑向通過地面促動器錨接于地面,通過控制促動器拉伸或者放松下拉索來實現觀測拋物面,共計2235 根。格構柱與環梁為索網的支承結構。

工作內容:圈梁與格構柱結構體系研究;大型索網結構形態分析;索網疲勞性能研究;主索節點設計;抗震分析;誤差敏感性分析;變位裝置促動器失效分析;偶然斷索;索網施工全過程模擬分析;數值風洞;BIM 系統。工作內容:圈梁、索網結構初步設計、施工圖設計

BIM的工作內容:1.利用參數化技術建立索網節點參數化模型,快速生成所有索網節點并裝配成完整的索網體系。2.利用參數化模型及數據庫對索網體系進行用鋼量優化,節省大量鋼材。3.建立的參數化索網節點模型提供給施工單位并應用于零件的下料和制作。4.利用數據庫技術準確得到荷載信息。5.利用可視化模型檢查各部分的干涉情況。6.利用數據庫技術確保索網結構的位形精度。7.產品數據庫將各索具的實際加工精度, 受力狀況, 安裝狀況, 錄入數據庫,作為今后運行調控的信息源。



建設單位:中國科學院國家天文臺

設計時間:2012年5月1日

面積(平方米):21.4000



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