机载雷达天线座结构优化设计

机载雷达的设计不仅要满足刚强度要求,而且要满足轻量化要求。文中采用拓扑优化方法对某机载雷达天线座结构进行了优化设计,以体积最小化为设计目标,单元密度为设计变量,节点位移限制为约束条件。将优化后的方案与最初设计方案进行对比发现,在结构重量减轻的同时,结构的刚强度得到了明显的提高。这也表明,拓扑优化方法非常适合于机载雷达特别是天线座的结构设计。     

某机载雷达模拟吊舱结构设计

某机载雷达模拟吊舱是安装于某型歼击机机翼下的机载外挂设备,载机对吊舱的体积、重量、外形有严格的设计要求。由于其工作环境条件恶劣,所以给该机载雷达模拟吊舱结构设计带来较大的难度,文中从吊舱的结构布局、环境控制、舱体设计等方面介绍了该吊舱结构的设计和实现方法。     

某无人机载雷达挂架结构设计

针对某无人机载雷达挂架结构的技术特点,开展了结构技术研究和实践工作,包括该挂架的结构形式、材料选择、工艺设计、表面处理和仿真分析等。为验证挂架的承载能力是否满足机载雷达的技术指标要求,基于有限元软件对其结构进行了有限元分析,计算了系统平飞状态和降落状态时挂架的刚强度以及机载雷达的倾斜角度。计算结果显示刚度和强度均满足使用要求。此外,实际应用显示,该挂架的使用稳定可靠,安装工艺简单、运输方便,达到了设计目标。     

机载SAR天线座连接支架的拓扑优化设计

拓扑优化方法在雷达天线座的减重设计中具有突出优势,特别适合于大型精密雷达和机载雷达天线座的结构优化设计。文中建立了连接支架的拓扑优化模型,以单元密度为设计变量,体积分数上限为约束条件,加权应变能最小化为优化目标,对机载SAR天线座连接支架进行了拓扑优化设计。考虑到结构美观和制造性,添加了对称平面约束和拔模约束。结果表明:拓扑优化结果符合仿生学原理,在减轻质量的同时,也提高了结构性能。     

某直升机载雷达汇流环的设计

随着机载雷达系统的多样化发展,汇流环在机载雷达中的应用越来越频繁。机载雷达汇流环由于其特殊性,相对地面雷达系统的汇流环有很多需要特殊考虑的设计要点。文中根据某直升机载雷达汇流环的技术要求及环境条件,针对中频环、信号环和功率环不同的技术特征,介绍了该类型汇流环的设计方法。     

某无人机机载雷达结构轻型化设计

为满足无人机将来看得更远、更清楚的要求,针对某大尺寸的无人机机载雷达,在保证结构刚度和稳定性的基础上,进行尺寸体积重量的轻型化设计,并进行仿真验证,从而达到设计要求,为无人机机载雷达结构轻型化设计提供了一种设计参考。     

一种机载雷达新型结构设计模式的研究与应用

依据机载雷达结构设计技术特点,探索了一种基于拓扑设计与3D 打印技术的新型机载雷达结构设计模式。针对承载支架(某机载雷达关键结构)的结构设计,对该新型设计模式进行了详细的分析论证,主要包括结构设计要求、拓扑设计流程、力学仿真校核、3D 打印和试验验证等。通过该设计模式的成功应用,承载支架在保证其力学性能的同时,实现了减重35% 的指标要求。该研究可为机载雷达复杂结构和轻量化设计提供设计参考。     

某机载雷达静压腔应力仿真与多目标优化

某机载雷达正常工作时,应力仿真结果显示其静压腔焊缝位置的最大应力为133.62 MPa,不满足强度要求,需要对其结构进行优化。综合比较构造拱形结构和局部加强这两种常见优化方案,选择在静压腔前后两面各增加一条加强筋。借助ANSYS WorkBench求解加强筋的最优宽度和厚度时,依据各位置强度要求之间的关系,建立一个直接描述优化效果的输出参数,用于定义优化模型,开展多目标优化。优化后,静压腔焊缝位置的最大应力为82.821 MPa,其余位置的最大应力为59.921 MPa,均满足强度要求。结构的不同位置通常具有不同的指标要求,文中据此建立输出参数进而求解优化模型的处理方法在此类问题中具有借鉴意义。     

超精密机械结构多目标拓扑优化设计

为满足超精密工件台结构极高的静动性能要求,提出了一种基于目标分层的多目标结构拓扑优化方法,并将其应用于超精密工件台关键件的结构优化设计中。基于ANSYS的仿真实验结果表明,多目标结构拓扑优化方法能够有效地提高结构的静动性能和设计效率,满足超精密结构极高的性能要求,为现代工程结构的多目标优化设计和改进提供了理论依据和方法。     

某机载雷达框架结构动力学分析

机载雷达是飞机的重要组成部分,结构设计需要满足在随机振动、冲击振动等载荷环境下的刚强度设计要求。阐述了动力学分析的理论基础和仿真流程,首先提取了结构的模态,然后对机载雷达框架结构进行了随机振动和冲击振动的动力学分析,结果表明框架结构满足设计要求。     

某机载雷达天线框架结构的有限元分析

天线框架是天线的安装平台和精度基准,其结构刚度与强度直接关系到机载雷达的性能。文中以某机载雷达天线框架结构为研究对象,建立了完整的有限元仿真模型,进行了模态分析,给出了结构的前6 阶固有频率及振型,完成了该结构在加速度过载下的准静态分析及随机振动的响应分析,得到了相应的变形和应力值,并计算了相应的安全裕度。结果表明,该机载雷达天线框架具有较高的基频和较好的刚强度,结构设计满足机载产品抗力学环境设计要求。     

机载无源相控阵天线结构轻量化设计

机载雷达天线发展迅速,已从传统机械扫描天线发展为相控阵天线以及更为先进的机相扫天线。随着雷达技术的发展及电子设备集成度的提高,天线已经成为雷达系统中组成最为复杂、重量占比最大的单元,因此天线的轻量化设计是雷达结构设计的关键技术。某机载无源相控阵雷达天线组成复杂,结构紧凑,单元间距小,重量指标要求严格,结构设计难度大。文中介绍了该天线结构设计中采取的轻量化措施,包括结构布局、模块化设计、复合材料的应用等,并通过力学仿真及环境试验,对天线轻量化设计的结果进行了验证。结果表明,天线结构设计满足产品力学环境要求,设计合理,对相关产品的结构设计有一定的参考意义。     

新型多功能机载雷达发射机模块化结构介绍

目前机载火控雷达对发射机的结构设计要求越来越高,在发射功率加倍、功能更复杂的情况下对发射机的体积、重量、抗振性、散热和维护等均提出了更严格的要求,这就需要对机载火控雷达发射机的结构进行创新性研究。本文针对上述要求详细论述了双行波管、多功能、高集成度发射机的主体框架结构设计、安装形式,介绍了发射机内部组件的模块化分类,着重讨论了外部插拔式的模块化组件的结构及安装形式。该发射机的结构设计满足现代机载火控雷达对发射机在功能性、维护性、体积及重量等方面的严格要求,同时该发射机经过充分的可靠性试验证明其结构设计具有良好的稳定性和可维护性,适用范围广。     

一种轻量化天线单元结构设计

针对某机载雷达天线单元轻量化设计需求,提出基于“蒙皮+泡沫支撑+微带天线”的3层复合结构形式。该结构型式可以很好兼顾性能、重量、刚强度、环境适应性、可制造性等需求。根据仿真分析结果,对天线单元安装支架进行优化设计。通过环境试验与电性能测试,验证了天线单元设计的可行性与可靠性。     

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.     

智能化雷达结构研究

多功能、高精度、高可靠性等是现代靶场测量雷达的发展方向,因此,具有自检测、自补偿、自诊断、自修复、自适应功能的智能化雷达结构技术变得愈发重要。雷达结构智能化可以极大地弥补传统结构设计和机械加工手段的不足,显著提高雷达的精度和效能。目前,智能化已成为雷达结构技术发展的重要趋势。文中介绍了雷达结构的智能化要点、需求、技术难点及其发展状况,阐述了雷达的典型结构健康监测方法及其技术特征,讨论了雷达精度补偿的实现方法。     

某机载雷达扫描器结构设计

机载雷达扫描器是个典型的伺服系统,通常要求其结构固有频率高于伺服带宽3~5倍。从结构稳定性考虑,应避免在机载环境要求的低频段着重考核点发生谐振。扫描器外形是一个细长的悬臂梁且零件种类和数量较多,提高其结构固有频率有一定的难度。文中主要从提高整体结构刚度着手来提高扫描器的固有频率,介绍了某机载雷达扫描器结构设计的过程,从总体架构、轴系设计、重要零件设计等方面进行了论述,利用Patran/Nastran软件对其进行了模态分析,第1阶响应频率与样机的响应测试结果较为接近。最终产品在振动试验中优良的稳定性和交付后良好的表现表明,该扫描器对同类扫描器的结构设计具有借鉴意义。