某雷达天线的结构设计与振动条件分解

雷达天线结构设计中,天线中的模块均根据整机振动条件进行设计,造成模块振动条件与真实工作状态的振动条件差别较大,甚至出现单独试验时正常的模块在随天线一起试验时发生损毁的现象.文中论述了某机载雷达天线的结构设计方案,在结构设计中将天线振动条件进行分解,得到天线中各模块的振动响应条件,为各模块的结构设计提供设计依据.同时将天线结构与功能一体化设计,实现天线轻型化设计的同时增加了天线负载的刚度贡献.最后,通过力学仿真和热仿真验证了该设计方案的可行性并通过了试验验证.     

某机载雷达螺栓断裂原因分析

在某机载雷达的可靠性鉴定试验中,连接雷达与可靠性试验工装的螺栓发生了断裂。文中通过螺栓断口形貌观察、螺栓化学成分检验及螺栓金相组织检验等,对断裂螺栓进行了全面的分析,并通过有限元仿真模拟了该雷达在可靠性试验工况下断裂螺栓的应力分布。结果表明,断裂螺栓的化学成分及金相结构符合标准要求。螺栓断裂的主要原因是安装螺栓时施加的预紧力过大,加之振动正交耦合效应的影响, 导致螺栓根部圆角刀槽处形成了较大的应力集中。     

某机载雷达电信号异常调制的故障分析及设计改进

某机载雷达在试飞联调时,电信号中出现了固定频率的异常调制信号,影响到电性能。根据故障仅发生在振动环境下这一事实,得出异常调制与振动相关的初步结论。通过对雷达各主要组成部件的分析,发现天线单元固有频率与调制频率吻合的概率最高。对单元开展仿真分析和试验验证,得出最终结论:天线单元的固有频率落在载机随机振动的第1个高量级窄带内,从而引起电信号出现异常调制现象。对天线单元进行了设计改进,使其固有频率远离高能量窄带,电信号恢复正常。     

机载无源相控阵天线结构轻量化设计

机载雷达天线发展迅速,已从传统机械扫描天线发展为相控阵天线以及更为先进的机相扫天线。随着雷达技术的发展及电子设备集成度的提高,天线已经成为雷达系统中组成最为复杂、重量占比最大的单元,因此天线的轻量化设计是雷达结构设计的关键技术。某机载无源相控阵雷达天线组成复杂,结构紧凑,单元间距小,重量指标要求严格,结构设计难度大。文中介绍了该天线结构设计中采取的轻量化措施,包括结构布局、模块化设计、复合材料的应用等,并通过力学仿真及环境试验,对天线轻量化设计的结果进行了验证。结果表明,天线结构设计满足产品力学环境要求,设计合理,对相关产品的结构设计有一定的参考意义。     

大型振动工装设计可靠性提升技术研究

为保证天线在发射状态时能承受可能遭受的各种随机载荷,需在地面对其开展振动试验来验证天线结构可靠性.振动工装的成功设计是振动试验顺利开展的重要步骤.通过综合考虑大型振动工装在设计时需注意的要素,对一大型振动工装进行设计和仿真技术研究,并用试验验证的方式来证明工装的可靠性,总结了大型振动工装的设计关键点,为后续大型振动工装...     

某机载雷达天线振动试验夹具设计

为了合理地设计符合振动环境试验要求的夹具 ,根据某机载雷达振动试验条件及有关振动环境试验夹具设计规范 ,对该天线中块振动试验夹具进行了结构动力特性设计。振动试验表明 :夹具的动态特性满足了振动环境试验夹具设计的要求。天线环境振动试验时 ,加速度谱密度值的控制误差明显小于± 3d B,完全符合有关振动环境试验规范的要求。因此 ,该夹具设计是成功的。     

天线装配工装定位优化设计

为了研究某型号雷达天线装配过程中的受力和变形,基于Tcl/Tk建立了天线工装的CAE流程自动化系统。通过对不同天线工装结构的分析,并与实际装配过程中天线变形的实验数据进行对比,优化了雷达天线工装布局的设计,减小了天线在铆接过程中的变形。     

一种轻量化天线单元结构设计

针对某机载雷达天线单元轻量化设计需求,提出基于“蒙皮+泡沫支撑+微带天线”的3层复合结构形式。该结构型式可以很好兼顾性能、重量、刚强度、环境适应性、可制造性等需求。根据仿真分析结果,对天线单元安装支架进行优化设计。通过环境试验与电性能测试,验证了天线单元设计的可行性与可靠性。     

基于加权平均的机载雷达天线随机振动激励条件分解与应用

针对大型雷达天线的随机振动分析,开展基于加权平均的随机振动激励条件分解方法研究.分别描述了随机振动仿真分析中激励施加方法和随机振动试验中常用的加权平均控制方法,并指出上述两者在大型雷达天线中存在着明显差异问题.将试验中多点加权平均控制思想引入到随机振动分析中,并结合随机振动的传递特性,提出了一种基于加权平均的机载雷达天线随机振动激励条件分解方法.对该方法的具体过程进行了详细描述,并将该方法应用到某大型机载雷达天线中.应用和试验结果表明,相比于按照统一条件激励的常规分析方法,采用基于加权平均的随机振动激励条件分解后的条件对天线进行激励,其分析结果能更好地匹配试验结果,进一步提高大型天线随机振动仿真分析的准确性.     

某型机载雷达伺服系统地面测试设备的设计

介绍了某型机载雷达伺服系统的一个地面测试设备的设计过程,详细叙述了测试设备的组成、设备硬件及软件的设计.该地面测试设备可以测试雷达天线伺服系统的定位精度和定位性能、功放模块的功能和性能指标以及编码器的编码性能.对于该型雷达天线伺服系统整体及模块的维修、研仿产品的功能及性能的测试提供了测试平台.该设计目前已应用于该型雷达的伺服控制系统测试中,并取得了满意的测试效果.     

某机载雷达天线框架结构的有限元分析

天线框架是天线的安装平台和精度基准,其结构刚度与强度直接关系到机载雷达的性能。文中以某机载雷达天线框架结构为研究对象,建立了完整的有限元仿真模型,进行了模态分析,给出了结构的前6 阶固有频率及振型,完成了该结构在加速度过载下的准静态分析及随机振动的响应分析,得到了相应的变形和应力值,并计算了相应的安全裕度。结果表明,该机载雷达天线框架具有较高的基频和较好的刚强度,结构设计满足机载产品抗力学环境设计要求。     

飞机外挂物新型振动试验夹具研究

振动试验是考察飞机外挂物是否满足挂飞条件的重要试验项目,有科学合理的试验夹具才能准确模拟外挂物的实际挂飞状态。针对国内现有振动试验方法的不足,文中提出了一种新型试验夹具,并采用该夹具和传统刚性夹具对吊舱进行了随机振动仿真分析,最后将仿真结果与挂飞实测结果进行了对比分析。结果表明,新型夹具模拟出的振动环境更加逼近真实挂飞情况。该新型振动夹具弥补了国内现有试验夹具的不足,为行业内振动夹具乃至试验方法的改进探索出了一种新的可行方案。     

电子设备机柜振动试验夹具设计

电子设备在振动试验中需要夹具转接,夹具的性能直接影响到设备的可靠性,夹具设计是振动试验中的一个重要环节.文中介绍了一种振动试验夹具的设计,并采用有限单元法对其进行了模态分析.结果表明该夹具动态特性可满足设计要求,可用于多种型号的机柜振动试验,并可节省试验费用.     

某型机载雷达天线伺服系统的动力学分析

对某型机载雷达的天线伺服系统进行了动力学分析.首先根据天线结构和伺服单元结构的特点建立了有限元模型,然后在Patran/Nastran中进行了动力学分析,包括模态分析、冲击响应分析、频率响应分析、随机振动分析等,全面评估此系统的动力学特性.此分析计算为后续的结构设计优化、动力学设计提供了重要依据.     

某雷达模块的振动夹具设计

随着电子产品环境适应性要求的提高,特别是振动性能要求的不断提高,振动试验在电子产品环境试验中的作用日益显著。振动试验通过模拟产品在运输、安装及使用过程中所遇到的各种振动环境影响,来确定产品是否能承受各种环境振动,从而判断其能否达到实际使用要求。同时,振动夹具在振动试验中起着重要的作用,其设计的好坏决定着振动试验的成功与否。文中首先对振动夹具的设计进行了理论分析,然后通过某雷达模块振动夹具的设计过程,提出了利用软件仿真并进行逐步优化的设计方法,总结了设计振动夹具的心得,为以后的振动夹具设计提供参考。     

某机载雷达天馈伺系统随机振动分析

文中针对某机载雷达天馈伺系统,进行使用环境下的随机振动分析。首先建立天馈伺系统的有限元模型,进行模态分析,得到系统的固有频率和对应振型,然后采用模态叠加法计算系统在随机激励试验谱线作用下的应力、位移响应,最后对结构的强度进行校核并提出结构改进的方向。分析结果表明,该天馈伺系统可以满足产品的使用环境要求并具有一定的安全余量。     

机载雷达天线座结构优化设计

机载雷达的设计不仅要满足刚强度要求,而且要满足轻量化要求。文中采用拓扑优化方法对某机载雷达天线座结构进行了优化设计,以体积最小化为设计目标,单元密度为设计变量,节点位移限制为约束条件。将优化后的方案与最初设计方案进行对比发现,在结构重量减轻的同时,结构的刚强度得到了明显的提高。这也表明,拓扑优化方法非常适合于机载雷达特别是天线座的结构设计。