大型射電天線輪軌接觸分析與實(shí)驗(yàn).pdf

1、射電天文學(xué)及深空探測技術(shù)的發(fā)展,對大型射電天線的口徑、靈敏度以及指向跟蹤精度等提出了更高的要求。當(dāng)大型射電天線方位轉(zhuǎn)動部分采用輪軌式結(jié)構(gòu)時(shí),探討輪軌精度對指向誤差的影響、輪軌的磨損問題成了亟待解決的課題。
　　本文以國家天文臺50m天線輪軌系統(tǒng)為主要研究對象,引入三維彈性體非Hertz滾動接觸理論,構(gòu)建天線輪軌滾動接觸系統(tǒng)模型,從數(shù)值計(jì)算層面分析天線輪軌在滾動接觸中的幾何形變及滾動接觸滑移。通過天線輪軌三維彈性體非Hertz滾動接

2、觸的分析,為仿真模型和實(shí)驗(yàn)測試提供理論支持。
　　其次,根據(jù)理論分析模型建立50m天線輪軌三維接觸模型,仿真分析了輪軌接觸區(qū)部分的接觸應(yīng)力及變形,分析天線軌道結(jié)構(gòu)特別是軌道接頭處幾何型面突變對軌道的影響,討論軌道接縫角度、溫度等外部因素對軌道力學(xué)性能的影響。
　　最后,實(shí)地勘測50m射電天線輪軌滾動接觸疲勞磨損情況,獲得輪軌磨損數(shù)據(jù)。對50m射電天線軌道進(jìn)行全軌水平度及加載變形測量,檢驗(yàn)理論及仿真模型的計(jì)算結(jié)果。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)

3、,分析軌道與軌道面產(chǎn)生大裂縫的原因,提出天線軌道的維修方案,對50m天線進(jìn)行維修與調(diào)整,并對軌道全軌不平度等參數(shù)進(jìn)行重新實(shí)測,評估天線軌道維修效果。考慮軌道因素導(dǎo)致的指向精度誤差,建立射電天線的指向修正模型,利用50m射電天線進(jìn)行全天域指向校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證修正后的指向精度。
　　本文所建立的三維輪軌滾動接觸模型與軌道測量方案,有利于大型輪軌式射電天線軌道問題的研究,為解決因軌道問題引起的天線指向跟蹤精度降低和大型輪軌式射電天線軌道結(jié)