量子电子学报, 2019, 36 (4): 408, 网络出版: 2019-08-13   

跟踪望远镜机架的热结构分析

Thermal structure analysis of tracking telescope frame
作者单位
1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
摘要
为了研究极端温度环境对跟踪望远镜指向精度的影响,利用ANSYS Workbench有限元分析软件,建立跟踪望远镜机架的有限元模型,通过稳态热分析,得到高、 低温环境中机架在太阳辐射、空气对流、电器件产热及热传导作用下的温度场分布;通过结 构静力学分析,得到机架在以上温度场作用下的热变形。分析结果表明在高、低温工况下, 机架轴系的偏斜角均小于30′′,在误差允许范围内。极端温度环境中跟踪望远镜 机架的方位转轴、俯仰转轴及光路视准轴基本没有发生偏斜,跟踪望远镜的指向精度几乎没有受到影响。
Abstract
In order to study the effect of extreme temperature environment on pointing accuracy of tracking telescope, the finite element analysis software ANSYS Workbench is used to establish finite element model of tracking telescope frame. By steady-state thermal analysis, the temperature field distribution of frame is obtained under the action of solar radiation, air convection, heat generation of electric device, and heat conduction in high and low temperature environment, while the thermal deformation of frame under the action of the corresponding temperature field is obtained by static structural analysis. The results show that the slant angle of the frame set of axes are all less than 30′′ under high and low temperature working condition, which is within the allowable error range. It is indicated that the azimuthal rotating axis, pitching rotating axis and collimation axis of tracking telescope frame do not deflect basically, and pointing accuracy of tracking telescope is almost unaffected in extreme temperature environment.

董丽媛, 张巳龙, 何枫, 秦来安, 谭逢富, 靖旭, 张守川, 侯再红, 吴毅. 跟踪望远镜机架的热结构分析[J]. 量子电子学报, 2019, 36(4): 408. DONGLiyuan, ZHANG Silong, HE Feng, QIN Laian, TAN Fengfu, JING Xu, ZHANG Shouchuan, HOU Zaihong, Wu Yi. Thermal structure analysis of tracking telescope frame[J]. Chinese Journal of Quantum Electronics, 2019, 36(4): 408.

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