某转台扭振动力学有限元仿真分析研究

以LS-DYNA为计算平台,对某转台建立齿轮传动系统有限元模型,提出中心差分法为核心算法与时频分析法相结合的方法,从而获得该转台的齿轮传动系统的扭振动力学响应,为转台设计提供帮助。应用时频分析法,考虑了齿轮与齿轮接触、轴承与轴系、支座之间的接触问题等非线性因素对齿轮传动系统的影响,使动力学响应计算精度更高。     

随机振动对波导缝隙阵天线增益影响的等效算法研究

波导缝隙阵天线具有结构紧凑、质量轻、性能好等优点,常被用于机载或弹载雷达等多种设备。随机振动是雷达工作时的主要载荷形式,振动引起的天线变形会对天线增益产生一定影响。目前用传统方法计算随机振动对天线增益影响的过程非常复杂,且计算量很大,为此提出一种利用位移响应的均方根来计算随机振动对天线增益影响的等效方法。假设随机振动是满足均值为零的正态分布的随机过程,利用各个节点的完全相关性可生成多组样本,首先利用传统方法和等效方法分别计算得到随机振动下天线增益的均方根,然后利用泰勒展开式推导等效方法的适用条件,最后以宽边波导缝隙阵天线为例,通过数值仿真和实验验证等效方法的有效性。研究表明:等效方法误差小于0.1dB,该方法在满足一定条件时,能够快速计算随机振动对天线增益的影响。该等效算法可大大提高计算效率、节约计算时间,同时计算结果具有重要工程意义,为天线设计人员提供参考。     

基于模型传递的平板裂缝天线复杂模型机电耦合仿真

天线结构受到外力作用会发生变形,直接影响天线的电性能,在电子产品机电耦合分析上,不同物理场间的数据传递是研究的重点和难点,文中提出了一种基于Hypermesh 的不同物理场间的数据传递方法。首先,利用APDL 语言获取并导出天线结构变形网格;然后,利用Hypermesh 重构实体方法,将网格生成实体,同时,通过一个悬臂梁验证了实体重构过程具有较高精度;最后,将重构模型导入电磁仿真软件中进行电性能的分析,该方法通过有限元仿真方法分析复杂天线模型的机电耦合问题,还考虑了各种耦合因素,以平板裂缝天线为例,通过实验验证了文中方法的正确性。     

一种弹载相控阵天线多工况快速切换热控方法

针对弹载雷达相控阵天线需要满足在试验测试维护时长时间工作,而上弹后在无外界附加散热措施情况下短时可靠工作的要求,提出一种基于楔形锁紧装置的可快速更换换热单元天线前端结构设计方法。该方法采用液冷和基于石蜡/石墨复合相变材料储热器作为散热手段,分别实现了稳态散热和瞬态热控。着重阐述了相变材料储热器设计计算时的数学模型和仿真方法。仿真及试验验证表明,可更换换热器相控阵天线前端满足稳态、瞬态多工况热环境稳定工作要求;采用基于石蜡/石墨相变材料储热器作为热沉其储热效果要优于传统金属热沉。     

复合相变材料在电子设备短时瞬态温控中的应用

阐述了石墨/石蜡复合PCM(相变材料)相较于传统PCM的优势,介绍了相变储热器的设计及工艺填充方法。通过实验验证了基于等效比热法的相变储热器的仿真和优化。从而简化了传统PCM在电子设备短时温控领域应用中的设计、计算、强化传热、封装问题,为石墨/石蜡复合PCM储热器设计及应用提供参考。     

基于模型重构的天线机电耦合仿真方法研究

机电耦合涉及机械、电磁学、热学等学科,对产品性能有直接影响。在电子产品机电耦合分析中,不同物理场间的数据传递方法是研究的重点和难点。针对微波天线的机电耦合问题,提出了一种基于模型重构的天线机电耦合仿真方法并开发了相应的仿真平台。在仿真平台中,首先利用ANSYS进行力学分析;然后利用APDL语言编写接口程序,获取并导出由结构分析产生的变形网格,然后基于非均匀有理B样条曲线曲面(Non-Uniform Rational B-Spline,NURBS)理论,将变形网格重构出几何实体;最后将变形实体导入电磁场分析软件(electromagnetic field analysis software,HFSS)中进行天线电磁性能的计算。利用波导缝隙天线进行实验测试,测试结果验证了该方法的正确性。研究表明:机电耦合会影响天线的性能,且所提出的方法可用于天线设计阶段的机电耦合仿真分析。