fast30米模型健康监测系统研究

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1、工学硕士学位论文FAST30米模型健康监测系统研究RESEARCHONHEALTHMONITORINGSYSTEMOFFAST30-MODEL金晓飞哈尔滨工业大学2006年6月国内图书分类号：U445.7:U447国际图书分类号：624.2工学硕士学位论文FAST30米模型健康监测系统研究硕士研究生：金晓飞导师：沈世钊教授副导师：范峰教授王启明研究员申请学位：工学硕士学科、专业：结构工程所在单位：土木工程学院答辩时间：2006年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U445.7:U447U.D.C:

2、624.2DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONHEALTHMONITORINGSYSTEMOFFAST30-MODELCandidate:JinXiaofeiSupervisor:Prof.ShenShizhaoAssociateSupervisor:Prof.FanFengProf.WangQimingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:StructuralEngineeringDa

3、teofDefence:June，2006Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要FAST(Five-hundred-meterApertureSphericalTelescope)为口径500米、具有主动反射面的球冠状大型射电望远镜，其所提供的机遇将把我国科学家带入射电天文学和深空探测通讯的最前沿，使我国跻身世界射电天文强国的行列。FAST反射面的支承结构属土木工程范畴，从1994年开始了预言工作，其创新点之一为主动反射面技术，工作时300米

4、口径范围内的球面实时地拟合成抛物面。FAST结构的工作状态是一个不断变化的状态，对结构长期性能进行监测和诊断，及时发现结构的损伤，对可能出现的灾害进行预测，评估其安全性已成为必然要求，而且FAST投资高，在社会和国际的影响大，属于重大工程，因此其健康监测系统的研究意义重大而且是必要和迫切的。为了验证FAST理论分析成果的可行性，进行FAST缩尺模型试验，模型反射面为半径18米，口径30米的球面。本文对FAST30米模型健康监测系统进行研究，其研究成果不仅可以用于FAST30米模型，同时更重要的是为FAST原型的健康监测系统做

5、好铺垫。首先，针对FAST30米模型结构及其工作状态，对系统的组成和功能进行了研究，确定系统监测的内容，并给出系统工作流程。其次，研究了传感器子系统，对系统各类传感器进行选型和优化布置。然后，提出结构安全评定方法，并基于Matlab软件对FAST30米模型健康监测系统初步设计。最后，完成FAST30米模型整体索网的施工分析，内容包括：施工方案的研究、施工过程模拟分析、施工过程监测与安全评定、施工误差分析。关键词FAST；健康监测系统；传感器；安全评定；施工分析；--I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractFASTis

6、afive-hundred-meteraperturesphericaltelescopewithanactivereflector,theopportunityithaswillbringscientistsinchinaintothefrontedgeofradioastronomyanddeepspaceexplorationandcommunication,andmakeourcountryamemberofgreatpoweronradioastronomy.ThesupportingstructureofFAST

7、belongstothefieldofcivilengineering,thefeasibilityresearchstartedfrom1994,oneoriginalityinnovationofthetelescopeistheactivereflectingsurface.Whenitworks,thereflectingsurfacewillfitintoaparaboloidinstantly.Theworkstateisavariablestate,thus,itisnecessarytomonitoringa

8、nddiagnosingitslong-termperformances,discoveringthedamagesintime,forecastingthepossibledisaster,andreportingsafetyassessment.FASTisaimportantproj