¿QUÉ 'PLOP GUI:
GUI PLOP es un potente programa para el proyecto y la evaluación cualitativa del espejo primario del telescopio célula de apoyo.
¿Por qué puede ser fundamental de la mecánica de la célula soporte del espejo?
¿Quién es la profesión está consciente de que la óptica de precisión de un objetivo telescopio reflector para la calidad “apenas aceptable”, Consiste en la presentación de un defecto EN EL CRISTAL de su superficie reflectante (entendida como medición “pico a valle” sus peores golpes supeficiale), tal como para no exceder 68,75 nanómetros, o millonésimas de milímetro, que degradan la’ onda reflejada de un valor igual a un cuarto de la longitud de onda (lambda) y por 550 nanómetros poseído por la luz reflejada de color amarillo-verde, a la que el ojo humano es más sensible: Esa es la famosa “lambda / 4.
Y esto se debe al hecho de que la ola, Esto se refleja en, Se dañó dos veces de error en el cristal: Una primera vez en la incidencia y una segunda salir de ella.
Y esta doble de accidentes y daños emergentes de onda muestra que para mantener ola un defecto de la reflexión de lambda / 4 , necesario vidrio posee una doble precisión, a saber Lambda / 8, desde:
Lambda / 8 + Lambda / 8 = Lambda / 4.
obviamente, ya que se trata de alcanzar al menos la exactitud de 68.75 millonésimas de milímetro tolerancia, el rendimiento espejo también puede verse afectada significativamente por las deformaciones no propia óptica, pero indujo un soporte del espejo mediocre, que en su celular pueden ser llevados a flexionar cuando varía su actitud señalando objetos que se encuentran en el cenit u otras personas que están en el horizonte.
Estas posibles desviaciones generan un error adicional que se añade a la derecha de su superficie, el rendimiento del instrumento potencialmente degradantes.
¿Quién es el autor de interfaz gráfica de usuario PLOP?
El programa es el resultado del trabajo de varias personas. Como se indica en la ventana “sobre Plop”, los citados por primera importancia es el autor del programa, y David Lewis, ingeniero Toshimi Taki.
Este último es ingeniero aeronáutico japonés con el hobby de la astronomía, y se modificó para este fin una herramienta específica de los diseñadores modernos, que es el método de cálculo estructural de “de elementos finitos” , para poder aplicar para diseñar y verificar las células de soporte de los espejos para telescopios, de tal manera como para reducir al mínimo las distorsiones introducidas por sus tensiones que afectan adversamente el rendimiento óptico.
Una de estas células de sostén de hecho, Se caracteriza por el apoyo del espejo primario en una serie de puntos en el plano, cuya disposición se calcula con el fin de cargar en cada uno de ellos, una parte del peso del espejo incluso variando su ajuste, tal como para generar la distorsión mínima de la supreficie reflectante(dependiendo del número de puntos de apoyo elegidos), y con tal distorsión de ver el error de reflexión óptica expresada en RMS, o valores de la relación pico / valle, que se solaparán con otros errores en la superficie, contribuyendo a la degradación del rendimiento del instrumento.
lo que es “Cálculo estructural por elementos finitos”?:
Y 'el estudio del comportamiento bajo carga de un complejo elemento estructural empujado por sus soportes (en nuestro caso, el espejo) , que se divide entonces en una red de miles de componentes de un tamaño decente, cuyo comportamiento bajo carga se puede describir con la aproximación de ecuaciones algebraicas, sólo con la potencia de los ordenadores de hoy en día. Las ecuaciones que describen, venir a mostrar en diferentes colores el diferente grado de deformación de las diferentes zonas estresados de la superficie bajo examen.
All'astrofilo lo uso GUI PLOP?
El programa permite a las evaluaciones técnicas exhaustivas que van mucho más allá del conocimiento de la base de aficionados auto-constructor de la normalidad. sin embargo, con respecto a "hágalo usted mismo" amateur astronómica, PLOP interfaz gráfica de usuario es muy útil para dimensionar el proyecto de la célula primaria de su telescopio.
Sin embargo, el uso del programa no es tan "amigable" e inmediata. Así que las personas más jóvenes como yo, que utilizan muy raramente, a tiempo, olvidar "cómo".
Esta es la razón por la que a menudo me impulsa a escribir la instrucción "un recordatorio" para el beneficio de mi mismo. Cui complejo en el tiempo, en caso de necesidad futura.
Por tanto, este material es uno..
PSEUDO TUTORIAL PARA EL USO DEL Programmer GUI plop
…Restringido a un ejemplo práctico de dimensionamiento de una celda del espejo primario Newton con Ø300mm 9 puntos de apoyo (pero vamos a ver que el usuario está, sin embargo, se reservó la posibilidad de elegir el número de puntos de apoyo deseables con el fin de comparar sus valores y elegir la óptima).
1) En PLOP ventana de la celda de diseñador Haz clic AUTOMÁTICO diseño de la célula –
Si apre la ventana plop AUTOMATIC CELL DESIGNER, dónde colocar el diámetro primaria 300 mm – 30 mm de espesor – longitud focal de 1500mm – diámetro del espejo secundario 67 mm – dejar en blanco la casilla agujero central –
2) haga clic en SIGUIENTE –
Esto abre la ventana para seleccionar el número de los puntos de apoyo celular
3) Elija la celda para 9 apuntar y hacer clic HECHO
4) Se abre el PLOP ejecutar los controles ventana donde PARCELA Haga clic en Inicio –
el programa procesa los cálculos y cuando terminó se abre la ventana de comunicación – EJECUCIÓN PARCELA TERMINADA –
5) pulse OK. La siguiente página se vuelve visible , a partir del cual, haciendo clic en la pestaña EDITAR COMO TEXTO….
6) la siguiente lista de variables y coeficientes de cálculo relativos aparece en la mitad inferior de la página, que multiplicado por el diámetro del espejo, proporcionar las medidas correctas de las circunferencias interior y exterior, sobre el que se levantarán (para nuestra celda un 9 puntos) yo 3 puntos de apoyo internos, ed i 6 de los triángulos de soporte del espejo en su celda.
7) Prepárese para dibujar la celda con un CAD, u otro método de dibujo manual:
8) Primero dibuje el círculo de diámetro del espejo primario (300mm);
9) Ahora es necesario buscar, entre las muchas filas en columnas relacionadas con las variables mostradas, el que nos permitirá calcular el radio del círculo de apoyo interno, que es el VAR R_INNER 0.331085 – y luego multiplica el radio del espejo por ese coeficiente 0.331085 para obtener el radio del círculo interno de la celda en la que me pararé 3 puntos de apoyo internos, de nuestra celda a 9 puntos.
(150×0.331085=) 49.66mm = radio de los soportes del círculo interno
10) Dibujar el círculo concéntrico con el diámetro espejo.
11) Luego busque la variable del radio externo VAR R_OUTER entre las mismas filas en columnas 0.742219 – y multiplicar el radio del espejo por ese coeficiente para obtener el radio del círculo en el que hay otros puntos de apoyo.
(150×0.742219=) 111.33mm = radio de los soportes círculo exterior.
12) Dibuje este círculo concéntrico con el anterior.
13) Ir al menú’ la ventana PLOP DESIGNER CELL, y haga clic en PARCELAS GRÁFICOS, a continuación, en partes de la célula:
Verá la posición con respecto al espejo de los tres triángulos isósceles de apoyo (ya que se ha elegido una célula 9 puntos que proporciona precisamente apoyo en los nueve vértices de los tres triángulos).
14) En este punto, ventana cerrada PLOP CELL PART, todavía estamos en la ventana de abajo que muestra la lista de datos ya utilizados. Entonces para continuar primero debemos cerrar el archivo EDITAR COMO TEXTO, haciendo clic en otro archivador. Por ejemplo en el BASIS cercano, para evitar la aparición de un error de bloqueo “operación de punto flotante no válido”l
Error que se debe a una inconsistencia entre el signo de coma, utilizado por Windowws como separador decimal en Italia, en lugar del punto, Separador anglosajón requerido en los cálculos del programa GUI PLOP.
Cálculos que tenemos que relanzar sin mostrarlos más, para evitar el error resultante de la sustitución del separador decimal.
15) En la ventana PLOP CELL DESIGNER hacemos clic en el botón AUTOMATIC CELL DESIGN, confirmar con DONE los mismos datos previamente introducidos en la tarjeta RUN CONTROL lanzando START PLOP , y presionando OK cuando termine
16) PLOP RUN CONTROL debe cerrarse y devolverse a la ventana PLOP CELL DESIGNER a continuación, de cuyo menú desplegable PLANOS GRÁFICOS elija DIMENSIONES DE LA PIEZA.
Aparece la hoja de datos del NÚMERO DE PIEZA 1, que es uno de tres triángulos iguales, con coordenadas cartesianas de tres vértices de apoyo, y el centro de gravedad de cada triángulo, que caerá en una tercera circunferencia todavía dibujar, y el intermedio entre los dos ya atraídos a los puntos de apoyo espejo.
LA CAJA DE ARRIBA indica el centro de gravedad (CG = Centro de gravedad de la pieza que se muestra), dadoEn coordenadas con respecto al centro del espejo con:
Coordenada X del centro de gravedad = 80.832mm y coordenada Y = 0:
Lo que significa que el centro de gravedad vertical (Y=0) el espejo centro, a una distancia (rayo) del centro de 80.832mm (coord. Y):
Distancia localizar este tercer círculo en que se encuentran, una 120 grados de distancia el uno del otro, los tres centros de gravedad de los triángulos de apoyo de tres espejos.
17) tire del círculo concéntrico de asiento radio 80.332mm de los triángulos de los tres medios.
Observando ahora la figura del triángulo que aparecerá, Observamos que tanto los vértices que el centro de gravedad se indican en Coordenadas cartesianas con referencia a este punto temporal 2 (cumbre 2 inferior izquierda) del triángulo, que tiene las coordenadas X = 0 e Y = 0, indica que el "punto de partida cero" de las siguientes medidas.
el punto 1 (la recta horizontal inferior) entonces coordenada X y Y = 72 696 = 0, que significa que es el tiempo que 72.696mm es decir, su eje de abscisas, sin variaciones ordenados (porque Y = cero).
18) Escribimos que el valor no se olvidara.
La ventana con el triángulo mostrado, presenta el botón de función ROTAR, con el que puedes rotar el triangulo en sentido antihorario, y llevar de vez en cuando cada uno de sus tres vértices (el primer vértice era el número 2; la segunda será la # 3 y la tercera n. 1) el punto – origen de coordenadas X = 0; Y=0, es decir a la izquierda de la Figura pantalla.
De este modo, en cada rotación, que tendrá, Se mostrará gradualmente la longitud del lado que se encuentra de fondo horizontal, indicado por su abscisa X.
19) Annotiamoci incluso los restantes dos valores, que con la identificación de la primera el tamaño de cada uno de los tres triángulos. (Dos de estos tres valores serán idénticos, porque es de triángulos isósceles).
20) Sólo queda para dibujar los tres triángulos en 120 ° de distancia el uno del otro, mediante la colocación de 6 puntos de 9 total, relativo a los extremos de sus hipotenusas, en la circunferencia de radio exterior (VAR = R_OUTER) 111.33mm;
Y verificar que los tres puntos relacionados con sus alturas va a estar en la circunferencia de radio interno (VAR R_INNER =) 49.66mm.
Mientras que su centro de gravedad se encuentra en el radio de la circunferencia intermedia de 80.832mm
TENGA EN CUENTA QUE: En este ejemplo de una celda simple a 9 puntos, la PARTE DE LA CELDA es solo una, es decir, formado por el triángulo soporte del espejo (en este caso se hará en tres copias idénticas).
Mientras que si elige una celda a 18 puntos, las PARTES DE LA CELDA serían dos: Es decir, como parte 1 habrá el triángulo de soporte del espejo, (en este caso a realizarse en 6 especímenes idénticos) y como parte 2 la barra de pesas que soporta cada uno de los tres pares de triángulos (para ser hecho en tres copias).
Y así también para otras celdas complicadas por mayores puntos de apoyo, la visualización de los datos relativos a las PARTES CELULARES adicionales se obtiene continuando más allá de la visualización del elemento número uno (que suele ser uno de los triángulos de soporte del espejo), haciendo que el mouse desplace hacia abajo el cursor a la derecha de la ventana que muestra el triángulo en sí. Cualquier otro elemento constructivo aparecerá, de la manera habitual, mostrando toda la información en el cuadro en la parte superior de su posición, y en el centro de la ventana de su tamaño, que posiblemente se pueda referir a las coordenadas cartesianas del elemento subyacente al diseño, giratorio como se describe en el caso del triángulo en este tutorial que se refiere a una celda a 9 puntos, para identificar los datos de vez en cuando relacionados con el lado que está en una posición horizontal.
FIN DE DISEÑO DE CÉLULA.
Si ahora volvemos al punto 13) PLOP DESIGNER CELL, y haga clic en parcelas GRÁFICOS, tenemos la posibilidad de optar por ver otras representaciones gráficas del espejo y de las deformaciones que afligen cuando se monta en la celda destinada.
La primera visualización posible se obtiene al hacer clic en el menú desplegable MALLA GRÁFICO PARCELAS, para ver cómo la superficie del espejo se ha dividido en la red de polígonos de igual área, identificado como el “elementos finitos” Me llevan en cuenta en el cálculo.
El segundo elemento de menú es compatible con POP, y que ya habíamos visto anteriormente.
El tercer elemento en el menú desplegable es contorno y mostrar las líneas de nivel de las tensiones alrededor de los puntos de apoyo. Una especie de curvas de nivel, líneas indicando los cambios de nivel de homogéneas (aunque infinitesimal) alcanzado por la superficie deformada, misma tensión.
La cuarta entrada en el menú desplegable es COLOURPLOT interesante que mostrará el mapa con la cantidad de deformación expresada SIA en relación RMS ven “rMs” en toda la superficie, QUEa nivel local en los diversos colores de una escala indicada en el lateral, lo que indica valores de pico / VALLY las deformaciones generadas.
El valor RMS 1.88E-06 detectable en la columna en la parte superior derecha de la gráfica, Se indica el valor efectivo (o cuadrada media) error producido en toda la superficie del espejo por este tipo de célula, en relación con la longitud de onda (lambda) y por 550 nanómetros de luz amarilla-verde a la que el ojo humano es más sensible;
Mientras que la subyacente P-V 8.397E-06 indica expresa el error como pico / valle, es decir, superficial local mínimo y máximo.
En la práctica, las zonas de color azul son los menos deformada soportado bien por el apoyo de los puntos de apoyo espejo; mientras que las áreas verdes son deformación intermedia, y los rojos son los más deforme.
Cómo tener una idea de la bondad de la célula?
Incluso sin recurrir a la técnica matemática para la cuantificación precisa, leemos el texto de la guía de programas“plop User.pdf”, la sugerencia de que un error RMS de 4.2E-06 mm correspondiente a Lambda / 128, Se considera una razonablemente buena límite para una célula.
Nuestra queja celular en el gráfico un valor RMS de 1.88E-06, que es 2.23 veces más pequeño y por lo tanto mejores, el límite indicado como sea razonablemente bueno para una célula.
Ahora que teníamos una idea de la magnitud de la calidad de nuestro celular, sólo vemos lo que son los elementos restantes del menú desplegable.
Vamos adelante y terminamos saltando el quinto y el sexto PARTES entrada de celda y dimensiones de la pieza, porque los dos están visto ya anteriormente, y nos encontramos con la última entrada “Z88” el menú desplegable, lo cual no es en nuestro interés directo en lo que respecta a la utilización de una extensión de software llamado Z88 “iniciados” del cálculo con el elemento finito.
fulvio_
fulvio_
Giulio Tiberini
fulvio_
Giulio Tiberini