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(shù)為制造大口徑射電望遠鏡反射面奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，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(diào)節(jié)。微位移促動器作為子面板的支撐和調(diào)節(jié)機構(gòu)，是主動反射面技術(shù)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(shù)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。因此開展用于主動反射面技術(shù)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(chǔ)上，設(shè)計了兩種結(jié)構(gòu)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(jié)

3、構(gòu)材料，并建立了促動器的有限元模型，對促動器進行了相關(guān)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(yīng)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