HgI2探测器的共面栅电极设计及有限元模拟优化

多晶碘化汞膜正逐渐成为制备室温下X射线成像探测器的优异半导体材料. 设计8组不同栅宽和沟宽的共面栅探测器电极结构, 进而使用有限元软件ANSYS对其进行模拟分析,得到相应的电势分布. 结果发现, 结构E(栅宽为150 μm, 沟宽为500 μm)的电极设计效果最佳. 之后, 进一步设计了2组电极结构, 用以研究在不对称电极形状所导致的边缘效应影响下的电势分布, 结果发现通过加宽边缘第二个栅极(结构N)可以实现优化共面栅电极设计的目的, 从而降低边缘效应产生的影响.     

X射线成像望远镜像质评价的计算机仿真

高分辨率X射线掠入射望远镜的研究和应用越来越广泛。镜片刚体运动误差、表面误差、表面粗糙度、表面散射和衍射是影响X射线成像望远镜成像质量的主要因素。详细分析了刚体运动误差和低频表面误差对成像质量的影响;使用空间解析几何学的二次曲面方程建立WolterI、II型X射线掠入射望远镜镜片的数学模型,降低光线追踪的计算复杂度;借助自主开发的光学仿真软件分析了国内研制的X射线成像望远镜的刚体运动误差和低频表面误差对成像质量的影响,计算出像点艾里斑半径均方根值随误差变化的增长率,对工程上提出合理的制造公差的误差容限有重要的指导意义。     

Hα与白光望远镜的结构模态分析和改进设计

运用有限元分析软件MSC.PATRAN/NASTRAN建立了Hα与白光望远镜的有限元模型,采用特征向量法求得前四阶固有频率和振型.用自由悬挂和单点激振多点拾振的模态试验方法,获得了该结构的模态参数.试验结果与计算结果对比表明,两者模态参数的最大误差为6.4%,振型相似.以提高基频、减轻质量为目标,对望远镜结构进行了优化计算,根据优化结果对结构进行了改进设计.     

X射线观测的黄金时代即将到来

<正>在硬X射线调制望远镜即将升空之际,本刊采访了领导着我国空间高能观测的张双南研究员,来听听调制望远镜研制中的故事、他对调制望远镜的期待以及对未来中国空间天文观测的展望。科学世界:很高兴硬X射线调制望远镜即将发射,作为我国第一颗空间X射线天文观测卫星,在研制过程中遇到过什么难题吗?张双南:主要是作为科学卫星,上面所用的仪器全部需要自主研发。虽然有些元器件和材料能从国外采购,但也得要按照我们的设计需求来组装,以满足在空间     

基于脉冲星和太阳敏感器的日地系Halo轨道组合导航研究

为提高平动点轨道探测器的自主导航能力,提出一种利用X射线脉冲星和太阳敏感器的导航算法. 利用X射线脉冲星导航理论,用X射线探测器测量X射线脉冲到达时间,同时利用太阳敏感器测量太阳视线方向矢量,建立导航系统观测方程. 在高精度星历模型下,对日地系Halo轨道建立数学模型,利用二级微分修正方法获取地球质心惯性系下的标称轨道,利用基于UD分解的联邦Unscented卡尔曼滤波方法进行状态估计,并研究了摄动因素对导航结果的影响. 仿真结果表明,该方法能够完成日地系平动点轨道的自主导航,并且比X射线脉冲星单独导航具有更高的导航精度.      

基于有限元法的硬X射线调制望远镜建模及动态性能分析

硬X射线调制望远镜(HXMT)在发射过程中,会受到惯性力、正弦载荷及随机载荷的激励,同时支撑结构与星载载荷振动也会相互影响,因此需要对整星进行动态性能分析。对于HXMT整星结构,无法进行理论计算,且由于结构内部的局限性,力学振动试验只能测试有限个点的动态响应,因此对整星进行有限元分析是一种行之有效的方法。整星结构部件众多,连接复杂,必须对各个星载载荷进行合理的简化,以避免网格数量巨大导致计算收敛困难的问题。文章在理论分析基础上,提出了一种有效地建立整星结构合理有限元模型的方法,并借助HXMT的动态试验进行了验证,得到了总体的动态性能。研究结果为同类卫星的有限元分析提供方法,具有较强的参考价值。     

中红移BCG的X射线性质

最亮团星系(brightest cluster galaxy, BCG)的X射线起源尚不清楚. 射电喷流与径移主导吸积流(advection-dominated accretion flows, ADAF)是2种主要可能的物理起源机制. 2种模型中是否存在主导模型或模型间是否存在关系并不明确, 而且不是所有BCG都存在X射线辐射. 为探究BCG的X射线性质, 进一步了解X射线物理起源机制, 本文选取钱德拉塞卡X射线望远镜(Chandra X-ray observatory, 简称Chandra) 数据存档红移范围0.2相似文献   

天线薄板框架结构的有限元分析

文章通过对一种天线薄板框架结构有限元分析的描述,介绍了有限元模型的建立及分析计算结果;通过对天线薄板框架的位移测试试验,将试验结果与理论结果进行比较,从而验证了有限元模型及其分析结果的正确性;同时证明了位移测试试验设计方案的可行性,又为进一步改进有限元模型、设计方案和后续的公差分析提供了理论依据。     

铝合金铸轧中铸嘴型腔流体热分析

研究铝合金连续铸轧的前箱及铸嘴型腔流体的有限元热分析方案的合理性评价标准;采用通用有限元计算软件ANSYS/FLOTRAN模块的流热耦合建立温度场分析模型;应用MATLAB软件对结果数据进行了深入分析,以现场实验的数据为依据,建立并比较了两种模拟工况的温度场模型的分析结果,定量讨论了有限元计算的出口温度的绝对误差、相对误差,得出了温度场有限元计算的许用不均匀度.图5,表1,参11.     

清华大学天体物理学科介绍

简要介绍清华大学天文学科发展的历史以及清华大学天体物理中心目前的研究方向及主要的成绩.这些研究主要包括:卫星载带硬X射线调制望远镜的研究,高能天体物理的研究,光学波段的天文观测与研究,宇宙学的研究,引力波观测数据的分析与处理以及理论天体物理的研究.     

基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网结构参数化研究

提出一种基于ANSYS有限元分析法的FAST主索网索网结构参数化设计方法,通过ANSYS有限元分析软件对FAST主索网结构进行参数化设计,利用参数化变量对有限元模型进行构建,为使用者提供有限元研究过程,将设定的函数、变量作为软件的输入,选用五轴对称短程线分型方法,主索网结构的网格分割方案包括四边形网格、凯威特网格以及短程线型网格。实验结果表明,短程线型方案最适合FAST主索网结构,侧偏量相对抛物面的可移动距离是无法忽略的,对主索网界面、风荷载与温度荷载进行计算,各项设计参数均符合FAST主索网结构设计要求。     

基于ANSYS的工业机器人大臂的有限元静态分析

以自主研发运用于小型工业生产流水线的六关节工业机器人为研究对象。根据其性能和结构要求,确定该机器人结构的总体设计方案,运用Solidworks三维建模软件构建出所分析的机器人大臂的实体模型,并运用ANSYS分析软件完成对大臂的有限元静态分析,分析结果符合设计要求。本文的研究为六关节工业机器人部件设计的合理性和可靠性提供了科学依据,同时在大臂运用于不同负载情况时对其进行优化设计提供了理论依据。     

MPI模拟分析软件在模具开发与设计中的应用

注塑模具的设计与制造以及注塑成型过程分析是一个繁重的任务,利用MPI软件对模具浇口位置进行有限元分析,不仅为模具设计提供了理论依据,同时还为产品的初步成型仿真奠定了基础,为缩短模具产品的研发周期,促进企业的技术进步起到了良好的推动作用.     

大跨度异形人行钢箱梁桥动力特性分析及设计参数优化

以南京市秦淮河上的某座大跨度人行异形钢箱梁桥为工程背景,建立其空间基准有限元模型,利用通用有限元ANSYS软件及其二次开发功能,编制相应的结构分析模块,对其进行静动力分析和设计参数优化,得出一些有益结论,能为类似工程的结构设计提供相应参考,也可为类似问题的ANSYS软件二次开发提供相应思路,     

高速铁路桥梁群桩基础动力阻抗影响因素分析

基础动力阻抗的获取是研究高速铁路桥梁土-结构动力相互作用的关键。本文利用有限元软件ANSYS,对若干影响高速铁路桥梁群桩基础动力阻抗的因素进行了分析。首先,利用ANSYS建立了面向工程计算的桩基础动力阻抗求解模型,并通过将计算结果与薄层法方法进行对比证实了其适用性。其次,基于京津城际线路所在的地质条件和群桩基础的实际情况,分别研究了桩基布置型式、承台埋深、桩身几何特性(长细比)、场地土层分布等因素对高速铁路桥梁群桩基础动力刚度的影响规律,并与各因素对静力刚度的影响规律进行了对比。最后,依据以上研究结果,从动力刚度的角度出发,对既有高速铁路桥梁群桩基础的设计思路进行了若干补充。     

基于有限元分析的静电探测器电极设计

根据静电理论,研究了利用旋叶式三维静电探测器对空中目标进行测向的方法.根据三维静电探测器测得的三路信号可实时给出目标方位角和俯仰角.分析了感应电极叶片数量与感应电流幅值之间的关系,应用有限元分析软件ANSYS对静电探测器电极结构进行了设计仿真计算,对不同叶片数的探测电极的感应电荷变化量进行仿真,分析了边缘效应的影响.根据计算结果给出了静电探测器电极的优化设计参数,为旋叶式三维静电探测器电极设计提供基础和指导.     

T700纤维缠绕发动机壳体力学性能分析及优化设计

利用网格理论计算纤维缠绕固体火箭发动机壳体的基本尺寸,建立有限元模型,施加边界条件,在壳体承受内压的情况下,分析应力应变结果云图,研究容易发生失效的部位;采用有限元优化设计软件中尺寸优化的方法,在满足使用设计和使用需求的前提下,对纤维缠绕壳体进行质量优化,分析优化后的结果,研究单层厚度的变化,并对优化后的结果进行强度校核.结果表明:优化后的纤维缠绕壳体质量减轻12.09％,强度校核的结果满足设计使用需求,优化方法设计安全合理,为纤维缠绕发动机壳体的优化设计提供理论基础.     

960KW钻井泵曲轴有限元分析

通过三维软件Pro/e建立了钻井泵曲轴的三维模型,并对该三维模型进行了有限元建模。对曲轴进行了静态分析和模态分析,获得了曲轴的特征频率和相应的振型。计算结果为曲轴的结构优化和轻量化提供理论依据。     

QTH200渠道衬砌机机架载荷研究

对QTH200渠道衬砌机机架受到的静载荷和动载荷进行分析,确定了最危险工况。对机架进行了受力分析并进行了合理简化,在此基础上建立了机架的有限元模型,并计算出了该机架在受自重载荷、同时承受工作载荷及自重载荷两种工况下的位移场和应力场分布。对结果进行了分析研究,对机架的设计方案提出了改进建议。     

基于APDL的可扩展式车厢的模态分析

利用ANSYS10.0软件,通过APDL语言建立了以梁单元和壳单元以及实体单元为基本单元的可扩展式车厢骨架有限元模型,并对该车厢骨架进行静态分析和模态分析。计算结果可为车厢骨架结构设计、改进和轻量化提供理论依据。