某车载雷达天线骨架结构的有限元分析

为满足现代雷达研发周期短、成本要求低等特点,需在结构设计阶段对天线结构进行必要的有限元仿真计算,以验证结构设计是否符合使用要求。文中针对某车载雷达天线骨架的结构形式和使用环境,利用ANSYS软件建立了天线骨架的有限元模型,进行了静力分析和模态分析,得到了天线骨架结构在工作工况和生存工况下的应力云图和变形云图以及结构的前四阶固有频率和振型。计算结果表明,该天线骨架的整体结构性能较好,在各种工况下均能满足刚强度的设计要求。     

一种低空三坐标雷达天线骨架结构设计

叙述了一种新研制的低空机动型三坐标雷达。通过对接收、发射、天馈三个分系统的系统集成设计,运用Pro／E三维建模,从结构设计、力学分析等方面介绍了该雷达天线骨架所采用的“薄壁焊接结构”的结构设计方法,实现了天线骨架的精度、刚强度、重量的优化设计。     

有源相控阵天线结构仿真分析

针对当前有源相控阵天线设计过程中亟需进行合理的结构力学仿真,以确保天线的环境适应性要求、精度以及刚强度性能的问题,分别对天线结构力学仿真、有限元模型修正和结构优化分析过程进行了分析。结合舰载、机载、车载、星载等不同雷达天线结构的特点,阐述了未来雷达天线结构力学仿真的重点在于强冲击、振动疲劳、动态载荷等作用下的天线刚强度分析,以及天线系统功能一体化优化设计;利用两个工程设计案例,讨论了有限元模型修正以及结构尺寸优化在有源相控阵天线结构设计中的应用效果。研究结果表明:对有限元模型进行适当的修正,可显著提高相控阵天线力学仿真的精度;通过对天线结构进行尺寸优化,能够在确保天线力学性能的前提下实现轻量化。     

基于优化驱动法的雷达天线结构设计与仿真优化

传统的设计流程是一个人工反复的设计过程,针对这一问题将计算机优化设计和概念设计相结合,提出优化驱动产品的设计流程,在方案设计阶段给出最佳的产品设计思路;结合某波段有源相控阵雷达天线骨架结构设计需求,对初样的天线骨架进行刚强度校核和模态计算;运用优化设计方法对天线骨架结构进行改进,以满足设计需求。     

大型钢结构天线结构力学设计与优化

某大型固定式相控阵雷达天线尺寸大,设备多,结构复杂,承受多种荷载,对天线精度要求高,重量要求苛刻。文中以其为例介绍了典型的大型钢结构天线结构力学与优化设计方法,分析了典型的大型钢结构天线的荷载以及工况组合,通过拓扑优化进行系统布局设计,并在此基础上对杆件截面尺寸进行参数优化设计,最后对骨架及节点的强度进行结构分析,从而确保了大型钢结构天线结构力学设计的高刚度和安全性以及轻量化。     

高精度双曲率天线系统结构设计

介绍雷达高精度双曲率天线系统结构设计方法,以及获得高精度所采取的技术逢径,并对天线进行构形优化和刚强度援核,经性能测试取得了满意的结果。另外还介绍了天线系统采用快速连接机拘来满足雷达机动性要求。     

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。     

一种VHF/L双波段共口径天线结构设计

为满足某雷达系统功能要求,设计了一种VHF/L双波段天线,使两个波段天线共口径安装,从而达到减少雷达设备量、降低天线体积和重量的目的。文中针对双波段天线的总体要求,对天线骨架、折叠机构、辐射单元及其翻转机构等天线结构组成的设计进行了详细阐述。对天线骨架的抗风能力进行了有限元仿真分析,并根据仿真结果进行了局部结构改进设计,达到了系统指标要求。该VHF/L双波段共口径天线结构紧凑,工作可靠,对类似的双波段天线结构研制具有一定的借鉴作用。     

长条形雷达天线结构设计研究

为了达到长条形天线的商品化设计要求,文中提出了一种以整体骨架为设计核心的长条形天线结构设计方法。该设计根除了钣金拼接骨架时反复校核导致的制造成本上升的弊端,达到了简化结构、降低制造成本的目的。整体化骨架设计采用经过优化的高刚度工字型截面结构、玻璃钢加芳纶纸蜂窝夹层结构材料,满足长条形天线高刚强度、低成本和轻量化的商品化设计要求。仿真结果表明天线整体性能优良。整体化骨架设计是对长条形天线结构系统设计和商品化设计的有益探索。     

复合材料天线骨架结构设计

球载雷达对球上设备的重量要求严格,因此结构设计时应贯彻轻量化设计原则。为了达到设计要求,天线骨架采用轻质维复合材料以减轻重量。同时,利用有限元软件对天线骨架进行力学分析,在力学分析的基础上,充分利用复合材料的可设计性,设计并研制出符合要求的复合材料天线骨架结构。     

某车载天线工作状态下的结构刚强度分析

车载雷达具有良好的机动能力,能够快速完成转场运输,在任务现场无需借助外部设备即可自主完成系统安装架设与撤收工作,具有很好的应用前景。天线是车载雷达的重要组成部分,其反射面的精度对雷达系统的整体性能有着重要的影响,而反射面的精度是依靠天线自身的结构刚强度保证的,因此对天线刚度和强度的分析和研究非常必要。文中以车载偏馈抛物面天线为例,从实际的技术指标出发,运用有限元分析软件,通过同时加载风力、自身重力和转动惯性力等多种载荷,分析并验证了天线结构设计的可靠性,为以后的设计和优化提供了重要依据。     

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。     

高刚重比天线结构刚强度优化设计与分析

天线的发射和接收性能取决于反射面的形面精度,而结构刚强度是决定天线反射面形面精度的主要指标,因此对天线结构进行优化设计非常必要。文中提出了一种具有高刚重比的车载天线结构,采用ANSYS有限元分析软件对天线自重、抗风载荷和振动载荷性能进行了力学仿真分析。仿真结果表明,井形背架结构和桁架形背架结构均可为反射面提供高刚度的结构支撑,桁架形背架结构在强度方面优于井形背架结构,其最大应力值比井形背架结构的最大应力值小43.8 MPa,从而验证了该高刚重比车载天线结构优化设计的合理性和可靠性,可为同类型天线的设计提供理论支撑。     

大型车载雷达抗风稳定性研究

风载荷是大型车载雷达天线结构所承受的主要载荷,其抗风稳定性设计直接关系到整机结构的安全性,是决定结构总体设计方案成败的关键因素。这类问题目前在雷达结构设计中尚未形成有效的分析方法,通常采用的力矩法、多体动力学法和基于线性问题的反复迭代法均存在一定的局限。文中针对国内某大型车载雷达的抗风稳定性问题进行研究,为克服现有分析方法的局限,建立了一套基于多接触算法的非线性有限元分析方法。通过对车载雷达结构的合理简化以及多支撑腿边界条件的细致考评和准确模拟,获取了大型车载雷达的抗风力学响应。首次考察了支撑腿接触力、抬腿量和上装重心随风向和风力的变化规律,分析结果可为此类大型车载雷达的抗风稳定性设计提供一定的理论基础和设计指导。     

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。     

机载天线座万向支架的结构优化

出于现代战争的需要,雷达的轻小型化越来越重要。机载雷达对结构强度、刚度,特别是重量提出了更严格的要求,传统的设计方法难以满足越来越严格的设计目标要求。文中针对机载雷达天线座的关键部件——万向支架,利用先进的结构优化方法,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,进行结构优化,得到拓扑优化云图,...     

封头无胎冷旋压机机架的有限元分析及优化设计

在对封头无胎冷旋压机机架进行受力分析的基础上,以分析软件ANSYS和建模软件SolidWorks为主要开发工具建立了在静态下的机架受力模型。基于组合机架的结构特点,分析并计算了机架上梁与预紧螺母之间的作用力。对旋压机机架施加载荷和约束,得到加载模型。经过有限元分析,计算了机身的强度和刚度,确定了危险点的位置,并对机架进行了拓扑优化分析。依据优化分析结果给出了具体的改进方案,得到了经优化后的机身结构,为旋压机整机的结构优化设计打下了良好基础。     

大、中口径车载雷达运输性探讨

现代高技术条件下的局部战争对雷达功能、性能提出了更高的要求,随之而来的是车载雷达的口径也越来越大,给雷达的运输转移能力带来了设计难题。文中通过对车载雷达目前常用的公路、铁路运输方式的分析,指出运输高度、宽度方向上的界限要求是大、中型雷达运输的最大瓶颈。文章还从车载雷达中天线、天线座和车辆这三大部分入手,总结了目前设计中...