基于谱分析的30 m望远镜三镜支撑结构地震分析.pdf

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1、第22卷第4期光学精密工程Vol_22NO．42014年4月OpticsandPrecisionEngineeringApr．2Ol4文章编号1004-924X(2014)04—0996—08基于谱分析的30Ill望远镜三镜支撑结构地震分析苏燕芹，张景旭，王富国，杨飞，赵宏超(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院大学，北京100039)摘要：为了满足30in望远镜(TMT)三镜系统(M3S)对抗震性能的要求，对在返回周期为200年和1000年的地震载荷条件下的三镜支撑结构

2、的性能进行了分析。首先，根据三镜支撑结构的特点，对TMT整体的地震响应谱进行了修正，得到了适用于三镜支撑结构的地震响应谱。然后，分析了三镜支撑结构在不同等级地震激励下的位移、应力和加速度响应。分析结果显示，当返回周期为1000年的地震从水平面内两个正交方向及竖直方向同时传递到三镜支撑结构中时，系统响应最大；此时，三镜支撑结构中各部件的最大加速度为2．844g，最大位移为1．544inin，最大应力为552．316MPa，三镜上最大应力为1．401MPa。根据材料力学性能可知，侧支撑杆会发生破坏，需要采取地震防护措施

3、对三镜进行保护。本文在进行谱分析时较完整地考虑了各项因素，结果数据精确可靠，可为三镜系统的详细设计提供指导。关键词：30m望远镜；三镜支撑结构；地震分析；光谱响应中图分类号：TH751文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20142204．0996SeismicanalysisofTMTM3cellassemblybasedonspectralresponseSUYan—qin，ZHANGJing—XU，WANGFu—guo，YANGFei，ZHAOHongchao(1．ChangchunInstitute

4、ofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)*0r)，es07zgauthor，Email：suyanqin0909@163．comAbstract：Inordertosatisfytheanti—seismicrequirementofTertiaryMirrorSystem(M3S

5、)inaThirtyMeterTelescope(TMT)，thestructuralresponsesofTertiaryMirrorCellAssembly(M3CA)undertheearthquakeswith200一yearand1000一yearreturnperiodswereanalyzed．Firstly，aseismicresponsespectrumofM3SwasestablishedbymodifyingtheseismicresponsespectraofTMTaccordingtoM3

6、Smechanicalcharacter．Then，thestructureresponsesofdisplacement，stressandaccelerationunderdifferentlevelearthquakeswereanalyzed．Theanalysisresultsshowthatthepeakresponseappeareswhentheearthquakewith1000一yearreturnperiodstransmitstoM3Sinthreedirections(tWOhorizon

7、—talorthogonalandavertica1)．ThepeakaccelerationofM3CA，maximumdisplacementandthepeakstressare2．844g，1．544mm，and552．3l6MPa，respectively，moreover，thepeakstressonTertiaryMirror(M3)is1．401MPa．Theinvestigationofmaterialpropertyindicatesthatthelateralsupportrodswillb

8、ebrokenatthismomentandtheprotectivesupportforM3iSrecommended．ASaresultofsufficientconsiderationofdifferentinfluencingfactorsinspectrumanalysis，thedatacanproviderelia一收稿Et期：2013-03—