一种雷达天线阵面结构的力学有限元分析

天线是雷达的核心组成部分,其反射面精度与雷达系统的性能密切相关,而反射面精度主要取决于天线结构的刚度和天线在极限载荷下不损坏时所具有的强度,因此对天线结构的力学刚强度分析尤为重要。以某雷达天线为例,从实际的技术指标出发,通过力学有限元分析得到天线在工作状态下的理论变形数据和极限载荷下的应力云图。根据理论变形数据,优化天线结构,使天线反射面精度满足刚度设计要求。根据极限载荷下的应力云图,分析得到天线结构满足强度设计要求。此外,对天线撑杆进行稳定性校核,进一步验证了天线结构性能良好。     

某舰载火控雷达风载荷仿真计算

风载荷是舰载火控雷达伺服传动系统的主要载荷之一,是影响伺服控制性能的重要参数。文中分析了雷达天线阵面及天线座风载荷对雷达伺服控制电机选型的影响,通过ANSYS对某舰载火控雷达风载荷进行建模仿真,对火控雷达正常工作风速下的方位风力矩和俯仰风力矩进行仿真计算,得出天线阵面及天线座的表面压力云图及方位和俯仰的最大风力矩。为伺服控制电机的选型提供了依据,保证了伺服传动系统的正常工作,为同类舰载设备风载荷大小的预估提供了参考。     

基于ANSYS的某雷达天线结构有限元分析

研究了某型号雷达天线结构有限元分析的基本原理与实现方法,在大型通用有限元分析软件ANSYS中建立了天线结构的有限元分析模型,通过在最大工作载荷与结构校验载荷下进行天线结构的刚度分析、强度分析与特征值屈曲分析,实现了对雷达天线结构设计、生产与决策的指导。结果表明：在天线设计中运用有限元分析的方法可以校核结构技术指标,并可作为减轻结构重量、实现结构优化的基础,对提高雷达天线使用中的可靠性、操作性与机动性具有重要意义。     

车载雷达天线结构的惯性载荷研究

阐述了车载雷达天线结构的惯性载荷特性,提出车载雷达天线在承受惯性载荷下的法向和切向惯性载荷计算方法。运用ANSYS软件对天线结构工作时加栽惯性载荷进行了分析,建立了有限元模型并进行了计算,为车栽雷达天线的改进设计提供了依据。     

某雷达天线座与制导武器一体化结构设计

根据天线座主要技术指标要求,计算天线座的轴系载荷,进行天线座与制导武器结构一体化设计,对结构系统的轴系精度进行分析计算,并对主要结构件进行有限元分析和强度校核,验证设计满足雷达技术指标和使用要求。     

某雷达天线骨架仿真与测试分析

天线骨架是雷达接收、发射、天馈分系统的基础部件,为整个天线系统的主承力结构。风载荷是天线骨架需要承受的主要外负载。文中采用有限元方法对天线骨架在自重和风载荷组合作用下的刚强度进行了仿真分析,然后考虑风载荷的作用对天线骨架进行了实际力学试验,并对仿真设计计算进行了验证分析。结果表明：有限元分析结果能基本反映结构的整体应力水平和变形趋势,该分析方法能够很好地用于天线骨架的设计。试验中对风载的模拟加载方法,可供天线骨架的风载试验参考。     

有源相控阵天线结构仿真分析

针对当前有源相控阵天线设计过程中亟需进行合理的结构力学仿真,以确保天线的环境适应性要求、精度以及刚强度性能的问题,分别对天线结构力学仿真、有限元模型修正和结构优化分析过程进行了分析。结合舰载、机载、车载、星载等不同雷达天线结构的特点,阐述了未来雷达天线结构力学仿真的重点在于强冲击、振动疲劳、动态载荷等作用下的天线刚强度分析,以及天线系统功能一体化优化设计;利用两个工程设计案例,讨论了有限元模型修正以及结构尺寸优化在有源相控阵天线结构设计中的应用效果。研究结果表明:对有限元模型进行适当的修正,可显著提高相控阵天线力学仿真的精度;通过对天线结构进行尺寸优化,能够在确保天线力学性能的前提下实现轻量化。     

雷达平台骨架的计算与试验分析

雷达承载平台是所有雷达设备的载体,以某雷达为例阐述了其骨架在多种载荷不同工况作用下的力学计算和试验的一般方法。根据平台的骨架结构建立有限元模型,通过施加重力载荷和不同工况的风力矩进行力学计算。通过在天线上施加水平拉力的模拟风载荷,采用应力应变电测法测出平台上各测点的应力值,最后对计算结果和试验结果进行比较分析。     

询问天线对天线系统风载荷的影响

以一种舰载警戒雷达天线为例,分析了询问天线对天线系统风载荷的影响,提供了风载荷系数的一些实验数据,提出了在雷达天线上换装不同的询问天线所要考虑的问题。     

某型火控雷达俯仰壳体动力学仿真

文中旨在通过对某型火控雷达俯仰壳体的力学仿真分析,获得该类型雷达在风载荷作用下的仿真方法。文中对该雷达的技术指标及雷达俯仰机构的基本结构组成进行了简单介绍,针对雷达的几种工作状态,对俯仰壳体的受力情况进行了理论分析计算,基于Simcenter 3D & AMESim（1D）多学科联合仿真平台,结合ANSYS Workbench软件中的风载荷仿真模块,对俯仰壳体在风载环境下的动力学性能进行仿真分析,获得了相关仿真参数,取得了预期效果。结果表明,俯仰壳体力学性能满足该雷达的使用要求。     

移动式二次雷达结构设计关键技术研究

移动式二次雷达是具有一定的机动性、用于执行各种临时性任务的空管装备。文中研究配置全尺寸天线且满足高架移动要求的移动式二次雷达,以解决之前配置小天线的移动式二次雷达探测精度与威力低的问题。文中通过研究系统总体布局以及小型化、轻型化、智能型天线驱动系统和刚强度优良的升降式高架天线塔等的结构设计关键技术,优化天线风载特性,使全尺寸天线二次雷达架高后稳定工作,扩大了移动式二次雷达的适用范围,可供大型天线雷达设备在高架塔上安装时借鉴。     

某车载天线工作状态下的结构刚强度分析

车载雷达具有良好的机动能力,能够快速完成转场运输,在任务现场无需借助外部设备即可自主完成系统安装架设与撤收工作,具有很好的应用前景。天线是车载雷达的重要组成部分,其反射面的精度对雷达系统的整体性能有着重要的影响,而反射面的精度是依靠天线自身的结构刚强度保证的,因此对天线刚度和强度的分析和研究非常必要。文中以车载偏馈抛物面天线为例,从实际的技术指标出发,运用有限元分析软件,通过同时加载风力、自身重力和转动惯性力等多种载荷,分析并验证了天线结构设计的可靠性,为以后的设计和优化提供了重要依据。     

雷达天线座车车架风载响应分析

建立了雷达天线座车车架有限元分析模型,并对雷达天线座车系统风压中心风速时程数值进行模拟,得到脉动风荷载时程样本。随后对车架进行模态分析和风载响应分析,得出车架在风荷载作用下的变形量和应力分布情况,为雷达天线座车在风荷载作用下车架的设计提供依据。     

基于风洞试验的二次雷达天线风载特性研究

天线工作时经常受到风载荷作用而产生风力矩,该力矩决定天线驱动电机的功率和安装基础的扭转负载大小。文中通过安装风力平衡板对天线风载特性进行了研究。首先测出了天线不同方位转动中心的风阻力和风力矩系数,然后在天线背面安装风力平衡板进行试验,最后通过试验确定平衡板的最佳安装位置,有效减小了方位风力矩系数。该研究可为航管二次雷达天线的设计提供参考。     

一种VHF/L双波段共口径天线结构设计

为满足某雷达系统功能要求,设计了一种VHF/L双波段天线,使两个波段天线共口径安装,从而达到减少雷达设备量、降低天线体积和重量的目的。文中针对双波段天线的总体要求,对天线骨架、折叠机构、辐射单元及其翻转机构等天线结构组成的设计进行了详细阐述。对天线骨架的抗风能力进行了有限元仿真分析,并根据仿真结果进行了局部结构改进设计,达到了系统指标要求。该VHF/L双波段共口径天线结构紧凑,工作可靠,对类似的双波段天线结构研制具有一定的借鉴作用。     

小口径雷达天线优化设计

通过分析雷达天线的载荷分布,介绍了ANSYS有限元分析软件在雷达天线优化设计中的运用过程,为整个天线座系统设计提供可靠的技术参数。     

一种固定式荒漠型高对流层风廓线雷达结构总体设计

荒漠地带气候对风廓线雷达结构总体设计提出了新的要求,如抗风沙、耐高温、耐严寒等。文中针对荒漠地带气候特点,提出了结构总体实施方案,介绍了雷达的组成和结构布局,给出了天线阵面、户外柜、桥架的设计方案,采用特殊的密封结构和自动温控措施对雷达户外设备进行散热、防沙,并分析计算了天线阵面的精度。实际使用表明,该雷达能满足荒漠地带实际使用要求。该雷达的设计可为同类产品的设计和改进提供借鉴。     

某无人机载监视雷达天线稳定系统设计

稳定系统是雷达的重要分系统之一。文中在传统设计方法的基础上,将结构设计和伺服控制进行高度集成,充分考虑各自的特点,通过合理设计和精心布局,找到了一种重量轻、体积小、精度高的无人机载稳定系统。文中对无人机载监视雷达稳定系统的组成、结构设计、伺服控制以及关键技术进行了阐述。实践证明,该稳定系统的各项指标均满足性能和实际使用要求。该设计为今后类似的设计提供了宝贵的经验。