大型相控阵天线结构与调整机构一体化设计

针对某大型相控阵天线自重大、加强筋安装位置受限等特点导致天线阵面精度难以保证的工程背景,进行相控阵天线阵面结构方案优化设计。考虑到大型阵面的自重变形导致的柔性特点,提出综合考虑阵面变形后平面度和调整机构精度的一体化优化设计模型,对调整机构支腿的布局进行了优化设计。同时,考虑到加强筋安装位置和型材受限,利用连续化过滤函数,使得型材变量与连续变量进行映射,将离散变量拓扑优化转换为连续变量拓扑优化求解,提高了求解效率,降低了求解的规模。采用上述方法对某大型相控阵雷达进行了案例验证,收到满意的结果。     

大型相控阵雷达阵面平面度测量方法研究

阵面平面度是天线阵面设计的关键指标,其准确测量是指标校核的重要手段。文中从大型相控阵雷达的阵面平面度的测量需求出发,分析了现有常规测量手段在各型雷达中的适应性,并结合工程实际应用阐述了各方法在实际测量中的关键点,为同类应用时方法的选取和使用提供了依据。同时,针对现代大型相控阵雷达的设计特点,提出了平面度测量的未来趋势。     

某雷达平面阵列天线风冷研究

风冷具有设备简单、成本低、可靠性高、安全性好等诸多优点,在现代电子技术飞速发展的今天,仍然是雷达冷却设计时需要优先考虑的方式之一。文中针对某相控阵雷达有源平面阵列天线的冷却需求,利用热仿真软件对其散热结构进行了优化。通过分风单元、静压箱、送风孔板等空气流量分配技术的综合匹配,完成了集中式风源条件下大型平面阵列天线的精确空气流量分配,实现了系统的高集成化风冷设计,拓展了雷达风冷的技术路径,可为类似系统设计提供参考。     

基于满应力准则的薄板结构加强筋的设计法

提出基于满应力准则的薄板结构加强筋的设计法,假设薄板的厚度给定,壳单元的厚度为设计变量,给定约束和荷载的条件下,求加强筋在薄板上布置的几何形状,使薄板结构使用材料最省,并且满足应力约束条件.算例表明该方法简单高效,计算量小.     

基于灵敏度数的薄板结构加强筋布局优化设计

提出了一种启发式的加强筋生长设计方法,加强筋从给定初始点出发,沿着使结构性能最优的方向生长和分枝,同时删除对结构性能贡献小的加强筋,逐步形成最优的加强筋布局。设计过程中,以单元的相对密度为设计变量,以单元灵敏度数作为判断加强筋单元生长和删除的准则。使用Python语言编写了基于ABAQUS的优化设计程序,利用ABAQUS进行有限元求解和前处理。为验证所提方法的有效性,以最大化结构整体刚度为设计目标,对几种典型结构进行了加强筋设计,并与现有文献中的设计结果进行了对比。     

固态有源相控阵雷达热控制技术

从相控阵雷达对冷却技术的特殊要求入手,介绍了相控阵雷达冷却系统的特点,对相控阵雷达有源阵面热控制的多项关键技术问题,如冷板技术、系统实现技术、系统可靠性和可维修性设计、热仿真技术、热参数测试技术等进行了论述,并对两部采用不同热控制形式的相控阵雷达冷却系统的实现过程进行了系统介绍,重点阐述了两种不同冷却方式在实现过程中的仿真分析、系统流程设计等.最后强调了需要进一步开展研究的相关热控制技术领域.     

相控阵雷达天线的热设计

相控阵雷达天线的热设计,一直是相控阵雷达方案的关键,热设计的成功与否将直接影响雷达的可靠性指标及电性能。本文从空馈体制相控阵雷达天线的热设计方案着手,提出了用模型试验与计算机仿真相结合的方法对天线热设计方案进行验证,并详细介绍了设计过程及步骤。     

某雷达基座的有限元分析

基座是雷达天馈系统和分机的安装基础,其结构刚强度能否满足技术要求,对雷达整体性能有着重要影响。在结构总体设计工作中,有必要对基座的应力应变以及固有频率进行研究。文中以某气象雷达天线座基座为研究对象,以其加强筋的厚度和数量作为变量,对基座进行静力学和模态分析,通过研究这两个变量与基座应力、应变和固有频率的关系,为基座的设计提供了一定的理论依据。     

有源相控阵雷达天线结构设计

相控阵雷达天线作为一种涉及多个学科知识的复杂机械电子学设备,其结构设计必须依靠系统的设计方法。以某车载相控阵雷达天线为例,提出了其结构设计中需要考虑的核心关键因素,并对各关键因素的设计方法进行了研究,系统地叙述了该类天线的结构设计方法。     

利用植物根系形态形成机理的加筋薄壳结构拓扑优化设计

将自然界植物根系的形态形成机理应用于加筋薄壳结构加强筋分布设计方法的研究.将加筋薄壳结构加强筋的分布看成一个逐渐形成的过程,则此过程应能自适应于一定的工作条件,使结构逐步趋向具有最佳力学性能的最优结构,这样的过程和自然界中植物根系的形态形成过程具有一定的相似性.在对植物根系形态形成机理进行探讨的基础上,建立基于形态形成机理的加筋薄壳结构加强筋设计准则,即为了得到最小柔顺度结构,结构上的加强筋应沿着结构的应变能相对于加强筋断面积的设计灵敏度大的方向成长,且成长速度也与设计灵敏度成比例.以加筋薄壁圆柱壳结构为例进行加强筋的分布设计,用有限元法对设计结果进行验证.结果表明,提出的利用植物根系形态形成机理的结构拓扑优化设计方法比现有的方法简单高效,并且由于其设计结果是符合工程习惯的清晰加强筋分布,而不是模糊的密度分布,更有利于结构拓扑优化技术的实际应用.设计结果可作为进一步详细设计的初始优化模型.