五颗晚型星的磁场测定

依据观测获得的５颗晚型星：λＡｎｄ，κＣｅｔ，６１ＣｙｇＡ，αＣａｓ和βＣｅｔ的高分辨率、高信噪比的光谱，采用谱线塞曼致宽的谱线轮廓叠加法和利用大量ＦｅＩ的多重线统计分析方法，成功地测定了这些星的磁场和磁场覆盖因子。

十百千人才科研项目选登（二）——润扬大桥悬索桥锚碇工程关键技术

润扬长江公路大桥位于江苏省镇江市与扬州市之间，是江苏省“四纵四横”公路主骨架和跨长江通道的重要组成部分，也是江苏省沿江经济开发战略的枢纽工程。工程北起扬州南绕城公路，跨经长江中的小岛世业洲，南迄312国道，全长23．56km；跨江桥梁部分包括南汉悬索桥和北汉斜拉桥，其中南汊悬索桥主跨长达1490m．为目前中国第一，世界第三。

FAST望远镜馈源舱精度分析研究

500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)馈源舱主要用于实现馈源的精调定位,馈源舱的精度控制机构即其内部的Stewart平台,根据控制方案可将馈源舱的精度分析研究简化为该Stewart平台的精度分析研究。根据馈源舱实际工况及控制方案,提出三类馈源舱定位精度主要影响因素,基于索驱动控制误差分析及舱索耦合情况,分析得到为避免舱索耦合而形成的馈源舱控制残差;考虑馈源舱的低刚度性,基于Stewart平台控制方案及结构变形分析参数,采用蒙特卡洛与区间分析方法得到结构变形造成的馈源舱定位误差;分析馈源舱实际测量手段得到测量误差,最终得到三类影响因素下馈源舱定位精度综合评估值。通过建立半物理仿真模型,使用仿真软件模拟实际工况及舱索耦合特性,以实际的馈源舱内机构为试验对象,试验验证了馈源舱精度分析的准确性,并为馈源舱后续调试及应用提供了必要的控制参数和参考。

测量机器人动态测量技术及应用研究

研究测量机器人动态测量技术。在基于测量机器人软件内核开发的基础上,提取测量机器人毫秒级高精度的内部时间,使时间的分辨率由秒量级提高到毫秒量级;通过实验测试,给出单次测量时间和测量时滞的定量结果,使测量时刻的精度由1秒提高到几十毫秒;对影响动态测量精度的相关因素进行实验分析,为优化测量方案和提高动态测量精度提供重要参考依据。实践表明,基于测量机器人开发的动态测量系统,在50m尺度上,对2cm/s的低动态目标,可以实现±2mm精度的无接触精密动态测量。

润扬大桥结构健康监测系统设计研究

对建立润扬大桥结构健康监测系统的主要问题进行了分析研究,提出了建立大跨桥梁结构健康监测项目的选择依据,并对润扬大桥结构健康监测系统的构成和主要功能、传感器等4个子系统的设计原则与思路、设备的选择原则等进行了分析。

大跨径钢桥面环氧沥青铺装典型病害研究

随着铺装使用年限的增长以及高温重载等恶劣的使用条件,国内大跨径钢桥环氧沥青铺装出现了较为严重的早期病害。文章采用多功能检测车以及人工调查等方式对环氧沥青铺装的病害类型、分布特征进行调查研究,并从荷载、温度、养护技术和钢箱梁顶板挠度等方面分析了大跨径环氧沥青钢桥面铺装病害的成因。

500m口径球面射电望远镜进舱缆线连接机构的设计及其静力学分析

由于500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meters aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源舱与地面之间是柔性连接,其包含动力电缆和信号光缆在内的缆线进舱连接机构的设计较为困难。针对FAST馈源舱是由悬索支撑的特殊结构形式,对3种可能的缆线进舱连接机构的设计方案进行分析比较,并从静力学角度分析悬架于支撑索上的缆线质量对于支撑索张力和舱倾斜角所造成的不利影响。为求解舱-索系统的静力学和工作空间优化问题,从3种设计方案中选择进舱连接通道的支撑索悬链线方程进行分析和求解,建立悬链线参数与舱体静力平衡方程的关系。计算结果表明,3种缆线进舱连接机构的设计方案的不利影响均较小,从力学角度均具备可行性条件。

FAST望远镜馈源支撑中的力学问题及其研究进展

500m口径球面射电望远镜FAST拥有多项创新和关键技术,并涉及多个工程学科领域,其中力学在望远镜设备的研制、建设和维护中扮演了非常重要的角色,包括望远镜台址的开挖与支护、反射面系统和馈源支撑系统等的设计均离不开对有关力学问题的分析.本文对十多年来FAST望远镜的馈源支撑系统中与力学方面相关的研究进展进行了全面回顾,重点介绍了当前的研究难点及其有待深入解决的问题.与传统望远镜的刚性馈源支撑相比FAST馈源支撑是一个完全创新的柔性机构,几乎在每一项子系统和机构单元的设计中均存在多种可能的方案设想,需要从中进行优化选择.从力学角度对每一种方案进行性能评估,为最终的方案优化设计提供合理依据也是当前研究工作的一项紧迫任务.

柔索牵引并联机构的静刚度分析

对柔索牵引并联机构的静刚度进行分析,推导静刚度的一般理论计算公式。结果表明,柔索牵引并联机构的静刚度矩阵可分解为两项:k1是动平台位姿变化产生的静刚度,与索张力相关;k2是索的位形变化产生的静刚度。柔索牵引的完全约束定位机构(Completely restrained positioning mechanism,CRPM)或过约束定位机构(Redundantly restrained positioning mechanism,RRPM),其静刚度主要取决于k2,仅与索的弹性性能和索力作用的雅可比矩阵相关,而与索张力的大小无关。对于柔索牵引的欠约束定位机构(Incompletely restrained positioning mechanism,IRPM),由于柔索悬链线的影响,其静刚度不仅与索的弹性性能和雅可比矩阵相关,而且与索张力的大小有关。通过一平面3自由度RRPM的算例和代表IRPM的500m口径球面射电望远镜馈源悬索支撑系统的静刚度比较分析,证明了关于静刚度理论计算模型的有效性。

多多罗大桥上部结构的架设

多多罗大桥位于本州－四国联络桥工程３条连线中最向西的一条连线，即尾道－今治连线的中部，是一座连接生口岛（属广岛市）和大三岛（属爱瑗县）的斜拉桥。大桥全长１４８０ｍ，主跨８９０ｍ，从规模上来说，该桥建成后将超过它的姊妹桥－诺曼底大桥而成为世界上跨度最大的斜拉桥。

排桩冻结法深基坑排桩监测水平位移校正模型

对润扬大桥南锚碇排桩冻结法深基坑,通过孔内测斜对排桩水平位移进行监测,监测过程中发现由于冻结和孔底端部位移造成排桩测斜数据有较大误差,必须建立有效的位移校正方法对排桩测斜数据进行校正。数据分析表明,通过压顶梁水平位移不能校正排桩水平位移测斜数据误差,而利用支撑位置位移校正排桩测斜水平位移误差是可行的。通过第一道支撑位置支撑轴力和温度参数对排桩水平位移进行校正,得到排桩水平位移校正模型。利用已有的监测数据,对排桩水平位移校正模型从两方面进行了验证,结果表明,校正模型的建立为基坑反演分析和基坑稳定性预测预报提供了较准确的排桩水平位移监测数据。

基于现场总线的大射电望远镜计算机监控系统设计

文章针对500米口径球面射电望远镜FAST控制系统的特点,说明了基于现场总线计算机监控系统的整体设计思想与实现方法。从系统可靠性、可维护性和性能价格比等方面综合考虑,深入分析了系统的体系结构、软硬件设计。并通过大射电望远镜FAST控制系统实验进一步验证了系统设计的思想。

500m口径球面射电望远镜柔性馈源支撑系统仿真

为给500 m口径球面射电望远镜(Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,FAST)提供设计优化方案,对其柔性馈源支撑系统进行1:1原型虚拟样机的全程仿真.设计整个仿真模型的控制框架和控制算法;分析系统的运动学、动力学和在干扰载荷下的控制精度.整个仿真工作主要分为对舱-索悬挂系统的动力学分析和系统其他机构、单元的控制仿真分析,前者通过有限元法实现,后者通过多体系统动力学方法和机电控制实现.通过对馈源定位的控制精度评估,可更好地为天文观测提供设计优化方案,降低硬件设计和实验的盲目性与成本,加快研究进程.

FAST大跨度索牵引运动控制系统全过程仿真分析

分析了500m口径球面射电望远镜（FAST）使用柔性索牵引加之二次位姿精调机构的支撑方案在实现接收机的大范围精确运动时对结构和控制系统设计带来的巨大挑战，在现有概念方案的基础上，建立了馈源支撑系统在原型尺度上的完整机构和环境扰动模型，提出了相应的控制策略，并设计了控制器模型来实现精确定位与指向功能。利用全过程数值仿真分析方法，研究了系统的动力学响应以及各种扰动参数对控制效果的影响。仿真结果显示，现有的馈源支撑设计具备良好的控制性能，验证了方案的可行性，并为进一步的优化设计提供了参考依据。

FAST馈源支撑系统中质量阻尼器的初步设计

500m球面射电望远镜(FAST)的馈源支撑系统存在大跨度柔性索支撑结构,馈源仓容易受到外界干扰源的激励引起振动,影响馈源舱内接收机定位和指向的性能和精度。质量阻尼器作为一种有效并且可靠的振动控制设备,得到了深入的研究和应用。本文从质量阻尼器的基本原理出发,初步设计出一种应用于FAST馈源支撑系统的被动和主动质量阻尼器模型。数值分析和仿真实验结果表明质量阻尼器对FAST馈源仓的振动有明显的抑制效果。

大射电望远镜新构型的结构优化设计、虚牵索的抑制分析及风致振动实验研究

大射电望远镜馈源柔索支撑系统是一类大跨度柔索并联机器人(WDPR)。为了抑制悬索虚牵和馈源舱的风致振动,提出了在此机器人的动平台上增加盛液容器的结构新方案。首先,运用Guldin定理确定轮胎状附加容器中液体体积在并联机器人的不同俯仰角度处的静态分布规律,进而建立此机构的力学模型;其次,建立WDPR非线性两层优化模型,并应用遗传算法获得LT500 m附加容器结构的优化参数;最后,从数值分析和实验两种途径分别检验新方案克服悬索虚牵和抑制风振的效果。分析与实验结果表明与原构型相比,该结构方案能够抑制悬索的虚牵和风致振动。

基于LonWorks总线的监控系统设计及应用

介绍了 Lon Works技术的特点 ,说明了基于 Lon Works总线计算机监控系统的整体设计思想与实现方法 ,深入分析了系统的整体结构、软硬件设计 。

大射电望远镜健康监测系统的设计

500m口径的大型球面射电望远镜(FAST)是我国在建的世界上最大的单口径射电望远镜。其馈源支撑系统具有空间结构庞大、组成复杂、控制困难的特点,因此急需对其运行过程进行健康监测。健康监测力求对FAST馈源支撑系统结构整体行为的实时监控和对结构状态的智能化评估。本文较系统地阐述大射电望远镜健康监测的新概念,并从FAST工程发展的角度探讨大型射电望远镜监测系统设计的有关问题,以期为监测系统的开发提供借鉴。

FAST馈源舱绳牵引并联支撑系统的机构设计

在不考虑驱动系统功率大小的限制和机构的组成要素满足一定理想条件下,以舱体实现2个转动自由度和3个平动自由度为前提,从绳牵引并联机构学的角度出发,为500 m口径球面大射电望远镜(FAST)的馈源支撑寻找可行的机构类型.结果表明,6根绳牵引的6自由度的不完全约束定位机构(IRPM)、6自由度的完全约束定位机构(CRPM),以及6自由度的过约束定位机构(RRPM)都是可选的机构类型,但各自要解决的关键技术并不相同.

基于频率分析的实时滤波器研究

大射电望远镜FAST关键技术研究的模型实验中,采用莱卡全站仪构建了馈源位姿测量系统。针对测量数据的噪声,提出了一种基于频率分析的实时滤波方法,能够有效地跟踪大范围机动目标的运动。该滤波器在传统多项式拟合滤波器的基础上,采用动态频率分析和预测技术,使得滤波时滞只有采样周期的三分之一左右,适合高实时性要求的应用。在FAST馈源精调平台的振动控制实验中,应用该滤波器显著提高了控制效果。