某复合材料星载天线反射面抗力学环境设计与验证

针对某复合材料星载天线反射面,开展抗力学环境适应性设计、仿真分析与试验验证工作。依据天线反射面的功能需求,对天线反射面的结构形式、复合材料铺层等进行了详细的设计。分别从有限元仿真分析和振动环境试验两个方面对该天线阵面的抗力学环境适应性要求进行了验证,验证结果显示该天线反射面各项指标均达到了设计要求,并且顺利通过了鉴定级振动试验。仿真分析和试验吻合良好,天线结构设计合理。     

一种偶极子天线结构强度仿真及优化设计

为了解决双极化偶极子天线结构的振动安全性问题,文中采用力学仿真和试验的方法对其进行了研究。首先,根据电气数模以及项目的要求对天线进行详细结构设计,在满足电气指标、质量、质心和外形尺寸等要求的情况下对天线结构进行强度仿真,结果显示馈电片及其与内导体焊接处的强度存在风险,有断裂的可能;然后,对模型进行结构优化设计,同时进行力学仿真分析,校核天线的结构强度,使其满足振动条件的要求;最后,通过振动试验验证这种强度仿真及优化设计的可行性。文中的研究思路和方法可为该类偶极子天线的结构设计提供参考。     

某车载偏馈天线结构设计

随着人类社会的进步和时代的发展,市场竞争日益激烈,高性能、低成本、轻量化和小型化的天线研发越来越受关注,能否研发出性价比高的天线关系到企业的生存发展。文中以车载偏馈抛物面天线为例,分析其结构设计需求,根据其结构特点,并结合工艺、装配、运输和成本等方面的要求,设计了一种低风阻、低成本、高性能的轻薄型天线。对天线的主要部件,比如反射面、天线骨架和调整装置的结构设计做了详细叙述。通过有限元分析软件对该天线进行力学仿真分析,得到了天线结构在工作状态下的应力云图和变形云图。计算结果表明,该天线结构整体性能较好,满足刚强度设计要求,验证了其结构设计的合理性。     

高刚重比天线结构刚强度优化设计与分析

天线的发射和接收性能取决于反射面的形面精度,而结构刚强度是决定天线反射面形面精度的主要指标,因此对天线结构进行优化设计非常必要。文中提出了一种具有高刚重比的车载天线结构,采用ANSYS有限元分析软件对天线自重、抗风载荷和振动载荷性能进行了力学仿真分析。仿真结果表明,井形背架结构和桁架形背架结构均可为反射面提供高刚度的结构支撑,桁架形背架结构在强度方面优于井形背架结构,其最大应力值比井形背架结构的最大应力值小43.8 MPa,从而验证了该高刚重比车载天线结构优化设计的合理性和可靠性,可为同类型天线的设计提供理论支撑。     

某车载雷达天线反射面结构设计与分析

针对某车载雷达天线反射面口径运输超限的问题,文中首先提出了一种反射面的分块方案;其次,根据方案进行了反射面结构设计;最后,通过有限元分析对反射面结构进行了刚度、强度校核。结果表明,该反射面结构设计合理可行,其分块方案可为后续同类型天线的设计提供一定的参考。     

一种背腔天线的机电一体优化设计

为解决某背腔天线结构的振动安全性问题，采用力学仿真和试验的方法对其进行了研究。首先，根据电气数模及项目的要求对天线进行详细结构设计，在满足电气指标、质量和外形尺寸等要求的情况下对天线结构进行强度仿真，结果显示电缆内导体在与立柱交汇处的强度不足，振动时容易断裂；然后，改变天线的馈电方式，并进行电磁仿真，在满足电气指标的情况下，再次对模型进行结构优化设计，校核天线的结构强度，使其满足振动条件的要求；最后，通过振动试验及实测驻波验证了机电一体优化设计的可行性。文中的研究思路和方法可为该类天线的设计提供参考。     

一种超低副瓣双弯曲反射面天线的结构设计

对于大口径、大曲率的双弯曲反射面天线,如何保证天线反射面的高精度是天线结构设计的重点和难点。研究设计了一种超低副瓣双弯曲反射面天线,将三坐标测量仪既作为测量仪器,又作为天线总成的工装,在结构设计中有针对性地对零件尺寸及形状、零件间的连接方式及定位进行优化设计,从而减小了由成型方法带来的误差,通过避免采用配焊的连接方式,消除焊接变形带来的误差,并应用有限元分析方法对天线结构的刚强度进行了分析计算和验证。该天线结构设计方法的可实现性高,在保证天线副瓣指标达到要求的同时,提高了天线的生产效率和经济性。     

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.     

一种相控阵雷达天线结构仿真设计与优化

重点介绍了一种相控阵雷连天线的结构设计及结构对静刚度和抗振动冲击能力的影响.考虑对相控阵天线的主要影响因素,运用静力学和动力学仿真等现代设计技术,对该天线的结构模型进行优化设计,进而分析天线的振动特性和振动冲击条件下的最大变形和应力,通过采取一定的措施,提高结构的抗振动、抗爆炸强冲击的能力,最终使该天线的结构较好地满足...     

大型索网反射面天线空间动力学分析

大型可展开索网反射面天线是目前较为理想的天线结构形式.由于其自身的结构特点以及复杂的空间环境因素,天线在运行时易产生大幅度振动变形,严重影响卫星的稳定运行.文中以某星载大型可展开索网反射面天线为切入点,对其进行了空间动力学分析.针对天线与中心刚体之间的多体动力学刚–柔耦合问题,首先根据模型分析参数建立了卫星–天线–太阳...     

某星载天线反射罩的热应力优化设计

星载天线在轨运行时主要受温度载荷的影响,其天线结构的热应力优化设计对于系统的安全性和稳定性具有重要意义。文中采用有限元仿真分析的方法研究了某星载天线单元的热应力状态,针对天线单元中反射罩底板热应力远超材料许用应力的问题,从结构形式和材料选择方面提出了多种优化方案。研究结果表明,将反射罩底板的安装位置由外围向内圈转移、将圆形安装孔改为腰形安装孔及选择热膨胀系数小的材料均可使结构的热应力得到优化。     

环形可展天线星线耦合动力学分析

环形天线和星体平台所形成的系统是刚-柔混合多体系统,针对建立该系统耦合振动方程所存在的困难,基于有限元理论建立有限元分析模型。以口径为12.5 m环形可展开天线为例,对星线系统进行了固有特性分析和各种激励下的动力学响应分析,获得两者之间的耦合响应规律,为天线的结构优化设计和卫星姿态控制系统的稳定性设计与控制模式转换设计提供理论依据。     

50米口径射电望远镜天线结构静动力分析

50m口径射电望远镜天线结构主要由座架和反射体等组成。将座架和反射体进行耦合,建立了有限元分析模型,在此基础上对耦合的整体结构进行了多工况静力、动力分析。计算结果表明50m天线结构设计达到了指向精度和固有频率的指标要求,为工程实施提供了理论依据。     

一种新型赋形可展开天线的设计

设计了一种新型的可展开天线－－赋形可展开天线;建立了此新型反射体结构的有限元模型,分别对其强风下反射面变形以及整体结构的模态进行分析,分析结果满足精度要求且自振频率较高;按1：1实物样机的实测结果进一步表明了此结构是合理的、可行的,为地面可展开天线的研制提供了有价值的参考。     

轻量化高精度反射面天线保型设计与动静态特性分析

为满足某型号工程的测控需求,设计了一种新型轻量化高精度反射面天线,满足天线系统高精度、轻量化、过顶跟踪的要求。基于三自由度调整方法和天线反射体轻量化技术,采用面板整体互连的结构保型设计方案,有效减轻了天线反射体的整体质量,达到了较高的天线主面再装精度。基于ANSYS有限元分析软件,对天线反射体进行静力特性分析、面形精度分析、安全性校核,结果表明在典型俯仰角下,天线主面精度及承载能力满足要求。通过动态特性分析,得到了天线反射体的各阶固有频率和振型。经过天线主面精度测试和系统指标实测,确认天线的各项指标满足要求,并且可以实现对低轨卫星的稳定跟踪。     

卫星随机试验的振动响应分析

介绍基础激励下结构随机振动响应的分析方法,并对某配重卫星轴向和横向的窄带随机激励进行有限元计算。通过对此卫星结构加速度响应的均方根值、累积均方值和功率谱密度等统计量的分析,研究随机振动试验中卫星结构的随机响应,以此考察卫星承受此种动力学环境的能力,为卫星上仪器设备的减振方案设计和提高卫星发射的可靠性提供参考。     

某星载电子设备有限元分析及设计改进

文中利用ANSYS建立了某星载电子设备的有限元分析模型,对其进行模态分析,并在此基础上进行了随机振动响应分析,结果表明设备的刚强度满足系统要求.获得了某型器件安装处的加速度响应情况,结合有限元分析结果对结构进行局部设计改进,改进后最大加速度响应值降低了19.4％,并顺利通过了振动试验考核.研究表明,在设计初期采用有限元方法对设备结构性能进行仿真分析可以缩短研制周期,降低后续试验风险.     

碳纤维复合材料在星载天线结构中的应用

随着电子设备结构轻量化技术的发展,碳纤维复合材料作为一种重要的材料在航空航天领域得到广泛应用。文中首先,总结了碳纤维复合材料的优异性能,介绍了碳纤维复合材料天线的铺层设计;接着,重点阐述了碳纤维复合材料星载喇叭天线、反射面天线、天线支架的结构设计要点;最后,基于工程实践提出了一些注意事项,以供其他类型星载天线结构设计参考。