热应力对某玻璃钢天线结构性能的影响

一、引言复合材料的众多优异性能使其越来越多地用于现代工程结构。玻璃钢（玻璃布／环氧）不仅重量轻、耐腐蚀、耐疲劳、比强度和比刚度大,而且具备价格低廉,制造与成形工艺较为简单的突出优点,适宜于作为某些天线结构材料。用玻璃钢易于形成刚度甚佳的封闭壳体结构,但通常总要通过铝材框架连接至天线座,因而玻璃钢与铝材的连接强度和可靠性成为整个结构设计的关键之一。胶接可保证结构连接的连续性和均匀性,避免较大应力集中,适宜于厚度较薄的结构连接。然而．脾格结构牦胺体m的卡什果个较棘手的问额。近些年的材料科学研究已表明…     

某星载雷达天线微放电特性的仿真分析与测试

随着航天电子技术的快速发展,星载雷达射频信道的功率越来越大,对雷达微波组件尤其是雷达天线提出了较高的防微放电要求。文中针对某星载雷达微带天线进行结构分析,介绍了天线内部二次电子发射效应与天线电场分布之间的关系。利用CST软件的粒子工作室对该天线的馈电层和辐射层分别进行了微放电阀值仿真和微放电粒子分布分析。在此基础上,搭建了辐射天线微放电试验平台,采用前后向功率调零检测法进行微放电试验,天线顺利通过峰值功率500 W的真空高低温微放电试验,验证了天线的真空环境适应性。     

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。     

某星载天线配电器结构设计与仿真分析

星载天线配电器是卫星对载荷母线的分配与控制单元,天线配电器开关机控制与放电控制的可靠性对雷达系统设备的可靠运行非常关键.为了实现配电器小型化设计,减少内部大量布线,优化结构与电路布局,文中根据星载天线配电器电路设计及使用的特点,提出了新型的设计方案,改变了常规的设计理念,采用多层叠加组合方式完成配电器的设计,不仅比初始方案减小21%的体积,解决了内部走线困难的问题,而且也方便了配电器的装配、调试与维护,可以实现单层单元的备件互换,提高产品的可靠性.利用ANSYS软件对新型结构设计方案进行了力学与热学仿真分析,优化结构设计,分析结果满足星载环境要求,并在振动及温度循环试验中得到了验证.     

某星载天线结构设计与分析

天线作为一种能接收和发射电磁波的装置,其性能在很大程度上影响着航天任务的执行效果。文中根据航天器的任务需求以及火箭发射主动段复杂的力学环境、在轨情况下的热真空环境等空间环境条件,设计了一种星载螺旋天线,并分别从结构静强度、动强度和动刚度等方面进行了力学仿真,对基频和安全裕度进行了计算。仿真结果表明产品满足抗力学环境设计要求,且试验件通过了随机振动及热真空环境试验的考核。该天线结构形式简单、可靠,便于制造,有良好的空间环境适应性,尤其是对空间极端的高低温热环境有良好的适应性,对类似星载螺旋天线的结构设计具有指导意义。     

某星载双反射抛物面天线轻量化设计

为了解决某星载双反射抛物面天线超重的问题,文中采用力学仿真和试验的方法对其进行了研究。首先,采用铝合金材料对天线进行结构设计,并计算整个天线的重量,结果显示不满足项目重量指标要求;然后,基于碳纤维复合材料的特性,对模型进行结构优化设计,使重量指标满足项目要求,同时进行力学仿真分析,校核天线的结构强度;最后,通过振动试验验证了这种轻量化设计的可行性。文中的研究思路和方法为星载双反射抛物面天线的轻量化设计提供了参考。     

基于Workbench的某天线副面支撑结构优化设计

天线副反射面是卡塞格伦抛物面天线系统中的重要组成部分,而副面支撑结构在固定副反射面的准确位置中承担了不可或缺的作用.原有的副面支撑结构加工和装配工艺均较为复杂,费时费力.通过三维建模软件设计了一种加工简单、安装方便的副面支撑结构,并运用有限元分析软件,对其进行力学分析与计算.结果表明,新设计的副面支撑结构各项指标均满足使用需求;同时,优化设计后的副面支撑结构不仅在加工和装配工艺方面较原有结构大大简化,也减少了零部件的种类和数量.该副面支撑结构已成功应用于多台套的天线中,工作状态良好.     

基于Workbench的某天线副面支撑结构优化设计

天线副反射面是卡塞格伦抛物面天线系统中的重要组成部分,而副面支撑结构在固定副反射面的准确位置中承担了不可或缺的作用.原有的副面支撑结构加工和装配工艺均较为复杂,费时费力.通过三维建模软件设计了一种加工简单、安装方便的副面支撑结构,并运用有限元分析软件,对其进行力学分析与计算.结果表明,新设计的副面支撑结构各项指标均满足使用需求;同时,优化设计后的副面支撑结构不仅在加工和装配工艺方面较原有结构大大简化,也减少了零部件的种类和数量.该副面支撑结构已成功应用于多台套的天线中,工作状态良好.     

某车载雷达天线骨架结构的优化设计

天线骨架是车载雷达天线系统的主承力结构,除刚强度需满足设计要求外,其重量也应满足车载雷达的机动性要求.文中利用有限元软件,对工作条件下某车载雷达的天线骨架结构进行了模态分析以及自重、风载和温度载荷等静力分析,并根据天线骨架构型的拓扑优化结果、应力和变形的计算结果、骨架结构形式以及力的传递方式对天线骨架进行了优化设计.仿真结果表明,优化后的骨架在重量减小的同时,刚强度也得到了一定程度的提高.该研究结果可为大阵面高负载天线骨架的轻量化设计提供技术支撑.     

某星载设备的振动夹具设计

为了设计满足某星载设备振动试验需求的振动夹具,文中根据被试件与振动台的接口、试验环境条件、夹具外形与质量静态分析结果以及动强度设计仿真分析结果,设计出了一种合理、易于制备的振动夹具。通过锤击法测定夹具实物的固有频率,验证了本夹具设计的合理性。振动夹具设计需考虑各项约束条件,可通过选择比刚度高的材料减小夹具质量,通过仿真分析可快速完成对夹具的评估,可通过锤击法验证仿真可行度。分析表明本文设计的振动夹具是符合试验要求的,可为以后的振动夹具设计提供参考。     

星载SAR微带天线和波导裂缝天线的结构设计

文中针对星栽SAR天线的结构形式,首先论述了微带天线的结构设计,从效率、材料、工艺三方面总结了微带天线的不足.然后从材料、分层设计、加工方法及可制造性设计方面论述了波导裂缝天线的结构设计.根据星载SAR天线的指标要求,通过设计实例与试验测试相结合的方法,表明设计合理,满足要求,并给出了微带天线和波导裂缝天线的比较,为实...     

某星载相控阵阵面主支撑结构设计

某星载相控阵天线体积大、热耗高,减重设计和快速散热是结构设计的关键。针对天线的结构设计和热设计需求,采用内部预埋槽道热管的铝蜂窝加蒙皮复合板材作为导热支撑板,实现了相控阵天线的轻量化设计和高效导热设计。采用有限元方法对天线系统的力学性能及热性能进行校核,并通过实物测试验证了新型导热支撑板能够满足设计要求。     

星载微波组件的热设计与试验研究

星载微波组件是决定星载雷达系统性能的最重要、最复杂和最吊贵的子系统,文中介绍星载微波组件热设计的重要性及特点,通过研究接触导热和辐射散热两种热传导形式,提出了相应的结构设计的基本途径来提高组件的散热效果。文中还介绍了热真空试验的重要性以及它的目的和试验步骤。热真空试验为星载微波组件的工程设计和优化航天产品提供了一条重要参考依据。     

基于拓扑优化的某全金属Vivaldi 天线轻量化设计

近年来,天线的轻量化设计受到普遍关注。随着优化理论和仿真技术的快速发展,基于拓扑优化的天线轻量化设计已成为重要的研究方向。文中以某全金属Vivaldi 天线为研究对象,运用拓扑优化基本理论,结合有限元仿真手段,对其天线单元进行了轻量化设计。仿真结果表明：通过轻量化设计,该天线在满足动态特性和辐射特性的前提下,其阵列的总质量下降了近15%,达到了预定要求,说明这是一种行之有效的轻量化设计方法.     

混合面板反射面天线促动器布局与结构优化设计

文中针对大型主动主反射面天线在满足工程精度要求时存在形面精度冗余和成本高昂的问题,提出一种主动面板和非主动面板混合安装的反射面天线设计思想。首先,基于反射面变形区间安装主动面板和非主动面板,分析混合面板反射面天线的形面调控策略;然后,分别以天线质量为约束、以天线形面精度为目标以及以天线形面精度为约束、以天线质量为目标进行天线结构优化设计。结果,某35 m反射面天线在满足精度要求的情况下背架结构质量下降了20.4%,在满足背架结构质量要求的情况下形面精度提升了18.7%。这充分证明了该设计思想在大口径、高精度反射面天线设计中的可行性和有效性。     

大型轮轨式天线方位座架优化设计

大型轮轨式天线方位座架是整个结构非常重要的部分,在结构布局合理且满足设计要求的前提下,尽可能轻量化以节约成本。文中利用ANSYS参数化设计语言将原始天线方位座架结构的三维模型转化为有限元模型,进行结构静力学分析。根据计算结果,建立大型轮轨式天线方位座架优化函数,利用ANSYS优化设计模块,对天线方位座架结构进行优化,寻求设计最优解。最终在满足应力、变形以及约束条件要求下,获得轻质量的天线方位座架结构。通过此次优化设计,实现了该天线方位座架轻量化设计,在其应力水平相当的情况下,质量减轻了5%,Z向最大变形减小了15%。文中的设计思路和方法可为实际工程应用提供有益参考和宝贵经验。     

星载大口径固面反射器结构优化设计

依据某星载天线反射器初样产品的试验情况,文中结合多次仿真分析,通过改进主支撑件与背筋的连接形式,增大受力结构的胶结面积,并采用胶结加螺接或铆接,增加了分配给背筋的载荷,相应地减小了反射面局部载荷,最终提高了该反射器的力学性能。此设计改进使得成型工艺更简单,结构更合理可靠。热真空、力学试验和电性能测试结果表明,该设计可广泛应用于星载反射器工程设计中。     

天线结构的稳健优化设计

根据稳健设计理论,在参数优化的基础上,剖析了天线结构设计中影响机械性能的可控与不可控因素,建立了稳健优化设计模型,通过分析与计算,得到了最优稳健可行解,使得天线结构设计具有稳健性.