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地基望远镜风载数值分析

潘年 马文礼 黄金龙

潘年, 马文礼, 黄金龙. 地基望远镜风载数值分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(1): 134-140.
引用本文: 潘年, 马文礼, 黄金龙. 地基望远镜风载数值分析[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(1): 134-140.
Pan Nian, Ma Wenli, Huang Jinlong. Numerical analysis of wind load on ground-based telescope[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(1): 134-140.
Citation: Pan Nian, Ma Wenli, Huang Jinlong. Numerical analysis of wind load on ground-based telescope[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(1): 134-140.

地基望远镜风载数值分析

基金项目: 

国家自然科学基金(60978050);中国科学院光电技术研究所研究生创新基金(C12K011)

详细信息
    作者简介:

    潘年(1987-),男,博士生,主要从事光机结构有限元仿真方面的研究。Email:wopannian@163.com

  • 中图分类号: TH751;P111.23

Numerical analysis of wind load on ground-based telescope

  • 摘要: 风载是影响地基望远镜性能的主要因素之一,为了研究风载荷的作用以及对望远镜性能的影响程度,首先建立了望远镜、圆顶和流场的几何模型。然后利用CFD(Computational Fluid Dynamics)分析了在外界风速为10 m/s 的情况下,3 种不同高角(30、60、120)流场中截面空气速度、压力、湍流动能以及主镜面的静压力的瞬态分布,最后通过有限元方法获得了主镜去除刚体位移后的面形。仿真结果表明,望远镜以不同高角观测时主镜面静压力功率谱密度与Gemini 望远镜的实测结果接近,真实模拟了风载荷的作用。由风载引起的镜面变形RMS 值分别为3.74E-1 nm,2.5E-2 nm,1.71E-1 nm,满足面形精度要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-05-05
  • 修回日期:  2014-06-15
  • 刊出日期:  2015-01-25

地基望远镜风载数值分析

    作者简介:

    潘年(1987-),男,博士生,主要从事光机结构有限元仿真方面的研究。Email:wopannian@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(60978050);中国科学院光电技术研究所研究生创新基金(C12K011)

  • 中图分类号: TH751;P111.23

摘要: 风载是影响地基望远镜性能的主要因素之一,为了研究风载荷的作用以及对望远镜性能的影响程度,首先建立了望远镜、圆顶和流场的几何模型。然后利用CFD(Computational Fluid Dynamics)分析了在外界风速为10 m/s 的情况下,3 种不同高角(30、60、120)流场中截面空气速度、压力、湍流动能以及主镜面的静压力的瞬态分布,最后通过有限元方法获得了主镜去除刚体位移后的面形。仿真结果表明,望远镜以不同高角观测时主镜面静压力功率谱密度与Gemini 望远镜的实测结果接近,真实模拟了风载荷的作用。由风载引起的镜面变形RMS 值分别为3.74E-1 nm,2.5E-2 nm,1.71E-1 nm,满足面形精度要求。

English Abstract

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