[发明专利]一种环形网状反射器索网结构的确定方法及装置

权利要求书

1.一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，包括：

根据反射器结构参数，确定前张力网结构参数和对应的张力阵中各张力绳索的张力，所述前张力网结构参数包括形成所述前张力网的各第一节点的三维位置坐标以及位于相邻两个第一节点之间的形成所述前张力网的各第一绳索段的力密度；

根据所述各第一节点的三维位置坐标，确定形成后张力网的各第二节点的XOY平面坐标；

根据所述各第一绳索段的力密度确定形成后张力网的各第二绳索段的力密度；包括：

根据下式确定与第一绳索段ij对应的第二绳索段的力密度：

其中：为第一绳索段ij的力密度，为第一绳索段ij对应的第二绳索段力密度，ξ为第一绳索段ij及对应的第二绳索段的力密度的比值；

根据所述各第二节点的平面坐标、各第二绳索段的力密度及所述各张力绳索的张力确定形成所述后张力网的各第二节点的三维位置坐标；包括：

根据下式确定所述各第二节点Z向坐标值；

根据所述各第二节点的平面坐标及所述Z向坐标值，确定各第二节点的三维位置坐标；

s.t.T_i＞0；

其中：s.t为约束条件，T_i为张力阵中张力绳索i的张力，为第一节点i的Z向坐标值，为第一节点i对应的第二节点的Z向坐标值，Z^B为所述后张力网中与桁架连接的第二节点之外的其他所有第二节点的Z向坐标向量，为后张力网中与桁架连接的第二节点的Z向坐标向量，T为张力阵中各张力绳索的张力向量，D＝C^TQC，D_f＝C^TQC_f，Q为各第二绳索段力密度的对角化矩阵，C为后张力网中与桁架连接的第二节点之外的其他所有第二节点的拓扑矩阵，C_f为后张力网与桁架连接的第二节点的拓扑矩阵，i和均为正整数，为张力阵中最短张力绳索的长度允许值；

根据所述第一节点的三维位置坐标和所述第二节点的三维位置坐标，确定所述各张力绳索的长度，以确定整个索网结构。

2.根据权利要求1所述的一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，所述根据反射器结构参数，确定前张力网结构参数和对应的张力阵中各张力绳索的张力，包括：

步骤1、根据反射器结构参数生成前张力网的初始几何网格；

步骤2、根据力平衡方程，确定形成所述几何网格的多个节点对应的张力阵的张力矩阵，所述张力矩阵中包括形成所述张力阵的各张力绳索对应的张力；

步骤3、根据电性能要求，确定可调节节点及对应的调整量；

步骤4、根据所述对应的调整量调整所述可调节节点，形成新的几何网格；

基于形成的新的几何网格，重复步骤2-4，直至最终形成的几何网格中的各节点处于平衡态且对应的张力矩阵中最大张力和最小张力在预设比值范围内；

根据最终形成的几何网格中各节点的三维位置坐标，确定形成所述前张力网的各第一节点的三维位置坐标；

根据力平衡方程，确定形成所述前张力网的各第一绳索段的力密度以及所述前张力网对应的张力阵的各张力绳索的张力。

3.根据权利要求2所述的一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，所述步骤3中根据下式确定可调节节点对应的调整量

在上式中，Δp为可调节节点调整量向量，T^v为可调节节点对应的张力绳索的张力向量，h为调整步长。

4.根据权利要求2所述的一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，所述预设比值范围为[1，6]。

5.根据权利要求1所述的一种环形网状反射器索网结构的确定方法，其特征在于，各所述第一绳索段的张力的最大值和最小值的比在[1，3]范围内，各所述第二绳索段的张力的最大值和最小值的比在[1，3]范围内。