光纤光栅传感器在500m口径球面射电望远镜工程索网施工阶段的应用

500m口径球面射电望远镜(FAST)的主动反射面系统由圈梁、反射面单元、主索网及下拉索、促动器和地锚等组成,工程索网施工阶段会对支撑索网结构的圈梁及格构柱结构产生复杂多变的应力影响。为实现对圈梁及格构柱结构精准的应力监测,将光纤光栅传感器应用于圈梁及格构柱结构的索网施工过程监测中。介绍了传感器原理、测点布设、数据采集及数据分析方法。根据FAST索网施工过程监测的特点,基于3σ准则提出了一种新的异常数据处理方法,并利用该方法进行异常数据的分析与剔除。对实测数据进行分析,结果表明,在索网施工过程中圈梁测点的应力始终小于安全值201.5MPa,格构柱测点的应力也一直处于安全范围内,且随着索网施工的进行,其应力变化具有一定的规律性。该光纤光栅传感器监测方法在FAST索网施工阶段得到了良好的应用。

国家天文台FAST索网施工V区锚固平台研制

国家天文台500m口径球面射电望远镜FAST(five hundred meters aperture spherical telescope)是国家"十一五"规划建设的重大科学装置之一,其索网安装跨度500m,净高约130m,合计索根数8895根。FAST索网跨度大、索量多,要求精确度高,使得索网施工非常繁琐、复杂。V区锚固平台为FAST索网施工提供一个可移动的锚固平台,是索网施工过程中必不可少的关键设备。本文针对FAST索网施工对V区锚固平台的要求,使用ANSYS有限元软件,通过先进的结构优化设计和悬索找形方法,解决了V区锚固平台结构设计过程中的多个难题;创新地解决了V区锚固平台锚固和移动的问题;最终出色地完成了V区锚固平台的研制,为FAST索网施工提供了有力保障。

巨型天文望远镜反射面支撑索网建造关键技术

FAST工程的单一口径大、索网精度高、疲劳应力幅大、地貌复杂施工难度大。为了提高索网的安全性和耐久性,确保FAST工程的顺利建成,开展了多项创新性关键技术研究:500MPa应力幅索网主索技术研究、空间索网用盘式节点的研发、反射面单元自适应连接机构、超大型索网施工工艺研究。