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摘要
500 m口径球面射电望远镜的馈源舱工作在140 m高空，对风荷载敏感，过大风振响应可能影响馈源舱的正常工作。本文首先利用CFD数值模拟方法研究了馈源舱结构的气动力特性，确定了表面凸起部分对馈源舱结构气动力特性有极大影响，并发现240°风向是气动力系数最大的风向，180°为潜在涡激振动的风向，进而针对180°风向进行参数分析，计算了不同风速下的旋涡脱落频率和斯托罗函数。随后建立了完整的馈源舱-索塔耦联体系精细化有限元模型，模态分析结果表明：该结构体系的基频很小，且模态密集；在常遇风速内可依次激发结构的多阶模态。最后针对气动力系数最大的240°风向进行风振响应分析，计算了馈源舱-索塔耦联体系在工作风速和设计风速下的动力响应，结果表明：馈源舱在工作风速下的位移不会影响其工作精度，且在设计风速下整体结构处于安全水平；在开启和关闭二次精调平台时，最大工作风速分别可以达到9.3 m/s、4.3 m/s。
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单位土木工程学院; 大连理工大学; 中国科学院国家天文台
