某星载反射面天线结构设计

反射面天线结构是天线电气性能实现的载体和保障。文中详细阐述了某星载反射面天线的结构设计要点,重点论述了碳纤维复合材料反射面的具体结构形式和反射面及背筋的详细结构设计。建立了天线的有限元模型,进行了模态分析、正弦振动仿真分析、热变形分析。仿真分析和振动试验结果表明：该天线有足够的刚强度,满足设计要求。研究结果可以为星载反射面天线结构设计提供工程参考。     

某星载雷达电子设备的刚强度有限元分析

星载电子设备是卫星雷达的重要部件,其结构刚度与强度直接关系到卫星雷达的性能。为保证某星载电子设备在严酷的力学环境下不失效及不被破坏,文中采用通用大型有限元分析软件ABAQUS建立其力学仿真模型,进行了模态分析和加速度过载、正弦振动及随机振动等工况下的力学分析,得到了结构的固有频率和振型以及各工况下相应的结构强度、刚度响应和安全裕度数据。结果表明,该电子设备的结构设计满足星载环境设计要求。该仿真分析对星载电子设备的结构设计有着重要的意义。     

基于虚拟设计的铣头式机床主轴结构动态特性仿真分析

铣头式机床的主轴是多组件、复合支承的特殊结构，影响机床动态性能。在虚拟设计的数字样机上采用有限元法和模态综合技术对主轴进行了动态特性仿真分析找出薄弱环节。根据分析结果。修改和优化主轴结构设计。     

星载电路板引脚断裂问题的分析和解决

针对某星载设备信息箱中插槽式固定电路板在力学试验中出现引脚断裂这一问题,在对电路板上的元器件简化为等质量立方体的基础上,用Solidworks软件对信息箱机械结构建立了精确的几何模型,用MSC/Nastran软件进行了模态分析.在模态分析的基础上改进了电路板的结构设计,对改进前后的模型进行了模态、随机振动响应分析和试验.分析结果和试验结果都表明改进后的结构力学特性明显增强,问题得以较好解决.     

某型地铁车辆转向架构架强度及模态分析

通过CATIA软件建立某型地铁车辆转向架构架的三维实体模型,采用HyperWorks建立了该型地铁转向架构架结构强度分析的有限元模型,参照铁路相关标准,计算得到其强度分析应力结果,验证了该构架结构设计的合理性。通过模态分析,获得该构架的各阶模态频率及模态振型,为构架的动态特性设计提供参考。     

大口径星载雷达天线结构分析

论述了大口径星载雷达天线的结构设计,详细介绍了高模量碳纤维框架的设计和平面度、刚度保证措施,对天线的平面度和动态特性分别进行了分析和测试,框架模态的仿真分析结果与实测结果基本一致,为天线发射状态压紧点的优化提供了依据.并用Test Lab中的模态预测软件计算质量增加后结构的模态参数,仿真分析了框架在压紧状态和展开状态的模态.分析表明大口径雷达天线能满足星载结构方面的指标要求,为大口径天线的星载雷达立项打下了基础.     

无陀螺惯性测量组合机械结构的动态响应分析

弹丸发射的高过载可能导致无陀螺惯性测量组合的机械结构发生变形,引发测量组合内传感器的安装位置误差,从而引发惯性测量组合测试精度的降低或传感器物理结构的损坏.针对无陀螺惯性测量组合对传感器的位置误差非常敏感的问题,利用有限元分析软件ANSYS对某弹载无陀螺惯性测量组合的机械结构进行了弹丸发射瞬间的瞬态动力学分析.根据计算结果,对该机械结构设计方案进行了校核,并对提高机械结构的动态特性提出了建议,为以后的设计和优化奠定了基础.     

星载微组装T/R组件的封装设计

有源相控阵天线在星载雷达上的应用越来越广泛,而T/R组件是有源相控阵天线的核心部件,直接影响天线的性能。封装可以为微组装T/R组件内部电子元器件和电路提供一个良好的工作环境,面对星载雷达对微组装T/R组件的高功率、高集成、高可靠性等要求,封装设计技术已成为微组装T/R组件设计的关键技术之一。基于封装设计技术在星载微组装T/R组件上的应用需求,文中介绍了T/R组件的基本组成,就封装材料与电连接器选用、封装结构设计以及环境适应性设计等封装设计关键问题进行了分析,并探讨了星载微组装T/R组件封装的发展方向。最后以某星载大功率T/R组件的封装设计作为示例,介绍了这些关键技术在设计过程中的应用情况,为后续星载微组装T/R组件的封装设计提供了参考。     

星载微波探测仪探测头部结构设计及验证

按照某星载微波探测仪探测头部的收拢包络、质量、基频和力学环境适应性等设计要求,针对探测头部结构设计的难点,提出了一种探测头部结构设计方案。通过采用“∏”字型折叠设计、集成化设计、轻量化设计和短而直接的传力路径设计等关键设计方法,解决了探测头部小型化、轻量化和高刚度的技术难点。经过力学仿真分析和地面试验,验证了探测头部结构设计的正确性和合理性。该探测头部的结构设计思路及验证方法可为后续星载微波探测载荷的结构设计提供参考。     

基于响应面法的电源组件散热结构优化设计

文中以某型电源组件为对象,在外部散热和外形尺寸一定的条件下,利用有限元分析技术,进行了组件外壳的结构参数和散热能力之间关系的分析。以降低元器件温度为目标,同时兼顾组件重量,基于响应面方法对结构参数进行了优化,指导了组件外壳的结构设计,提高了组件的整体可靠性,也为同类产品的优化设计提供了参考。     

星载雷达发射机支撑架结构优化设计及动力学分析

星载雷达在发射和飞行过程中需要承受多种振动和冲击,其所处的复杂环境条件对雷达结构件的设计提出了很高的要求,传统的以经验为主的结构设计流程由于存在设计周期长,研制成本高,设计结果不能最优化等缺点,难以满足要求.文中提出了基于数值模拟的新的优化设计流程,针对星载雷达发射机中承载合成器和分配器的支撑架结构进行了系统的动力学仿...     

某系统级电子装备随机振动试验方案优化技术

随机振动试验是考察电子装备结构可靠性的关键项目。系统级电子装备集成化程度高,结构复杂,若采用传统方法制定其随机振动试验方案,则周期长且成本高。文中以某星载系统级天线模块为分析对象,提出了一种基于动态响应分析的系统级电子装备随机振动试验方案优化技术。通过建立合理的有限元模型并进行振动响应计算,能够快速获得天线模块结构各部分的振动响应,从而指导试验条件优化和响应点布置。该分析结果也可为系统级电子装备结构刚强度设计提供理论支撑。     

基于LHS冷却塔敏感性分析及频率估算

现有冷却塔结构自振频率主要基于有限元分析手段,缺乏简单有效的冷却塔自振频率估算公式。为解决该问题,以国内某179m高的大型冷却塔为基准塔,首先,通过改变结构典型参数(塔高、喉部高度、喉部直径、进风口高度和支柱截面积)获得基准塔的38个模型并进行动力特性分析,同时提炼出基频和倾覆频率随结构参数的变化规律;然后,用扰动法和拉丁超立方抽样(Latin hypercube sampling,简称LHS)两种方法进行结构自振频率参数的敏感性分析,获取了不同阶数下各参数的敏感因子,在此基础上,创新性地拟合提出考虑敏感因子权重值的多参数基频和倾覆频率的实用估算公式;最后,验证自振频率估算公式的精度,选择课题组已有研究的冷却塔进行了误差分析。揭示结构参数对大型冷却塔自振频率的敏感性具有重要意义,可为冷却塔结构抗风抗震设计、动力特性优化设计等提供指导。     

Vibration analysis and development of an ultrasonic elliptical vibration tool based on a portal frame structure

An ultrasonic elliptical vibration tool utilizing the coupled resonant vibration modes is the key component in the elliptical vibration cutting/texturing process, which has been successfully applied to ultra-precision machining and surface texturing. In this paper, an analytical approach is proposed to analyze the resonant frequency and mode shapes of the ultrasonic elliptical vibration tool. A new design of ultrasonic elliptical vibration tool based on a portal frame structure is presented and analyzed using the proposed model. The model assumes Euler-Bernoulli beams and utilizes the transfer matrix technique to reduce the order of the system to only six variables. The model can be utilized to provide a systematic approach for an optimal design and be extended to dynamic analysis of the tool for study of machine-tool dynamics. Finite element simulation results as well as experimental data based on the prototype design are presented to verify the model. An application of the proposed tool is also demonstrated in machining micro/nano-structured surfaces for structural coloration.     

离心式液氢泵的动力特性与传热特性分析

对输运液氢的离心式液氢泵进行低温结构设计与动力单元分析,叶轮是速度能转变为压力能获得高压流体的重要部件,对离心泵的稳定输出特性有较大的影响。其中,转子(包括转轴和叶轮)是连动部件,也属于低温泵结构性传热部件。对应用于储运系统的某小流量高压头的离心式液氢泵的叶轮和转轴部件,进行功能分区,利用CFD内嵌模块对其进行数值计算。根据运行系统中输送载荷,对低温条件下的转子部件进行热-结构耦合瞬态应力应变分析,获得其动力特性;采用流固耦合方法,对叶轮区的流体域进行数值计算,分析不同流体载荷下叶轮表面应力分布;对低温离心泵轴-叶轮的传热区进行设计,分析低温-室温隔热效果,为离心式液氢泵的设计研发、结构优化和性能改进提供理论依据和参考。     

某星载滑环的可靠性设计与试验

滑环是卫星的关键件,可靠性要求非常高,某卫星滑环采用盘式滑环方案取得成功。文中介绍了盘式滑环的技术特点、适用场合,冗余设计、降额设计、结构设计、热设计等可靠性设计方法的应用,以及为满足高可靠、长寿命在材料级和单机级所进行的验证试验。     

机械抖动激光陀螺的随机振动响应分析

对机抖激光陀螺进行了随机振动响应分析,以考察其承受动力学环境的能力。介绍了基础激励下结构随机振动响应的分析方法,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的有限元模型并进行了模态分析,与试验结果对比表明,计算误差＜7%,验证了模型的合理性和精确性。对机抖激光陀螺的轴向和横向随机振动激励进行了有限元计算,对轴向激励下随机振动的试验结果和有限元分析结果进行了对比,通过分析对结构加速度响应的功率谱密度等统计量,研究了随机振动试验中机抖激光陀螺结构的随机响应,指出了现有结构设计的薄弱环节,提出了改进意见,为机抖激光陀螺的研发和设计提供了参考依据。     

基于地震响应的结构鲁棒性定量分析方法

为了研究结构抗连续倒塌鲁棒性,基于地震作用下框架结构受力特征,结合备用荷载路径法与动力时程分析法,提出了结构鲁棒性定量分析方法,并根据震级-震中距条带地震动记录选取方法选取随机地震动记录进行算例分析和验证。研究表明,结构的鲁棒性优劣是一个相对概念,与外部作用强度呈反相关关系;通过定量分析结构鲁棒性,可以在多个结构方案筛选时提供一定的参考;降低重要构件的损伤风险,对易损性系数和重要性系数均较大的构件设置提供可靠保护,加强构件之间相互联系,提高备用荷载路径的可靠性,能够增强结构的鲁棒性。     

星载相机隔振器的结构优化和隔振性能分析

基于黏弹性材料在剪切力作用下产生较大阻尼损耗的原理,初步设计了一种星载相机隔振器。采用正交试验设计结合有限元分析的方法,详细探究了隔振器的结构参数对其固有频率和模态损耗因子的影响,据此对隔振器的结构进行优化。建立了相机隔振系统的有限元模型,并对其进行了力学强度校核和隔振性能分析,结果表明,使用该隔振器的相机隔振系统能满足卫星发射阶段的力学环境要求,并具有较好的隔振效果。