可展桁架天线热-结构耦合分析

利用热传导 辐射理论建立方程,同时引入可展桁架天线所处的轨道条件,计算出可展桁架抛物面天线在轨运行时不同时刻的温度场;考虑结构非线性,建立结构热变形计算方程,并将热分析与结构分析进行耦合.利用Fortran语言,编制基于上述理论的有限元程序,计算出可展桁架天线在轨运行时不同时刻天线的温度场和热变形,以及不同时刻反射面的形面误差均方根（RMS）.采用热-结构耦合分析方法对算例的分析表明,该方法可实现可展桁架天线从热分析到结构分析的直接转化和耦合,可用于指导可展桁架天线的结构设计和热控制设计.     

影响星载光学镜面热变形的部分因素分析

在轨运行热环境条件下,星载激光通信端机光学天线镜面热变形将对空地激光通信链路性能产生严重影响。采用有限元分析法对不同固定方式下镜面热变形进行分析,结果表明:镜体释放热应力前后的法向角度偏差可达近3个数量级;在合理采用压板固定方式后,镜面法向偏转角度在10-7弧度量级。对采用潜望式结构的空地激光通信链路星上端机天线系统,压板固定法是适合其工作方式可选用的较优的反射镜镜体固定选择方案。     

星载相控阵热变形误差估计与校正方法

为提高星载相控阵天线热变形误差估计精度,提出一种结合机械测量和信号处理的误差估计方法。该方法利用测量传感器的测量数据,能够快速地拟合得到形变阶数和阵元初始位置;根据星-地几何关系,提取已知来波角度的模糊地块回波作为校正源数据,进而结合形变特性建立优化模型,在迭代中计算得到更加精确的阵元位置估计值。仿真结果表明,该方法能够获得优于1/15波长的热变形误差估计结果,并且在较大变形误差的情况下仍具有良好的稳健性,最终获得了良好的方向图校正结果。     

大型星载天线展开机构中同步齿轮系防卡滞研究

大型星载天线展开机构中常采用齿轮系统来实现桁架结构的同步展开，而卡滞失效是展开机构中同步齿轮副的一种主要失效形式．从齿轮啮合的极限位置出发，给出了同步齿轮副不发生卡滞的条件．在综合考虑齿轮加工误差、装配误差和太空环境温度等因素的基础上，构建了齿轮副防卡滞的可靠性分析模型，得到了用最小齿顶隙表示的齿轮啮合运动功能函数．把齿轮形状和位置的实际尺寸视为随机变量。用二阶矩方法推导出齿轮防卡滞可靠度的计算公式．最后，针对某周边桁架式星载天线的实例进行计算。得到如下结论：1)温度荷载对于同步齿轮系防卡滞可靠性的影响不客忽视；2)如果两齿轮以标准中心距安装。太空环境中的热变形会明显降低齿轮的传动性能；3)适当采用正变位中心距安装齿轮副，并避免星载天线的展开机构在高温下工作，可以提高防卡滞可靠度．     

变形反射面天线效率与馈源相位中心的研究

本文提出了任意形状变形反射面天线馈源的相位中心定义,给出了反射面天线结构在由于荷载作用而引起变形情况下,天线馈源的相位中心的计算方法。此外,本文将该计算方法实际应用于某天线的工程计算中,取得了较为满意的数值结果。     

星载天线缠绕助条的力学特性研究

对缠绕助星载可展开天线的力学特性做了详细的分析与研究,通过分析助条空间构型的变化,揭示了其展开和收拢过程中的受力状况,提出了用变尺寸肋条来设计可展开天线支撑结构的新方案,计算结果表明,新的设计具有重量轻,展开和收拢效率更高的优点、更适合工程应用。     

航向台天线杆强度分析

在天线杆结构的设计中，为适应某些特殊要求，开始采用底部使用球支座结构、以拉索稳固的天线杆结构，来满足特殊的使用要求。特殊环境下，其所受的上载荷（主要指风载）对结构的强度有很大的影响。为提高天线杆结构的可靠性，应用力学基本原理与算法，对台风冲击条件下的杆结构受力与变形进行分析，提出了一种结构强度和变形的简便计算方法，计算结果满足设计要求，符合工程实际。     

抛物面天线柔性对焦点动特性的影响分析

为研究星体进行调姿运动时柔性抛物面天线的弹性变形对其视在相位中心的影响,建立了计算抛物面天线动态几何焦点的数学模型,并通过航天器动力学模型对姿态调整过程中天线焦点的动态响应进行数值求解.建立由抛物面天线、太阳帆板和中心星体组成的整星有限元模型,并求出天线无约束边界条件下的固有频率和振型.通过有限元模型和ADAMS联合仿真建立航天器零次刚柔耦合动力学模型并求得姿态调整过程中天线几何焦点的动态响应特性.结果表明,航天器进行姿态调整时,柔性天线面在做大范围整体运动的同时发生弹性振动,使其几何焦点在平衡位置震荡,严重影响星载天线的指向精度.     

考虑失谐的星载天线结构振动预测控制

为了研究失谐星载天线结构的振动控制,建立了星载天线结构的有限元计算模型;并对结构失谐前后的动力学特性进行了分析;采用预测控制方法,针对失谐前后的结构进行了振动控制,并与二次线性最优控制(LQR)方法的振动抑制效果进行了对比.仿真结果表明:弱耦合星载天线结构参数的微小失谐会导致结构振动产生明显的模态局部化;在由失谐导致模型失配时,预测控制方法对结构振动亦有较好的抑制,而LQR控制方法则引入了激振;在进行此种结构的振动主动控制时必须考虑到结构失谐的影响.     

随机失谐星载天线振动局部化的统计特性分析

为了研究随机失谐对星载天线结构动力学特性的影响,本文建立了径向肋天线结构的集中参数模型,基于Monte Carlo数值计算方法研究了随机失谐天线的模态局部化与受迫振动响应局部化的统计特性。研究结果表明:失谐强度增大会使结构的各阶共振频率范围变宽,从而使结构发生共振的危险机率增大;失谐强度增大或耦合刚度减小都会使结构的模态局部化程度增大,其中质量失谐对高阶模态振型影响较大,而刚度失谐对低阶模态振型影响较大;失谐限制了天线结构中振动能量的传播,适当增大径向肋间的耦合刚度会使原本限制在少数径向肋上的振动能量均匀传播到所有肋上。     

Welding sequences optimization of box structure based on genetic algorithm method

The effect of the welding sequences is one of theimportant factors in welded structures since it can influ-ence on welding temperature field and welding residualstress and distortion. So optimization of the welding se-quence is required in welding procedure for high qualitywelded structures. The optimization of the welding se-quences is usually determined by experiment and expe-rience[1]. Butfor the complexor newwelded structure,since the numbers of welding sequence increases expo-nentially wi…     

宽角扫描双反射面天线的方向图分析

为了计算双反射面天线的宽角扫描辐射特性,该文给出了一种双反射面天线的方向图混合分析方法．先将几何光学和基于傅里叶-贝塞尔方法的物理光学相结合,提出了一种有效的双反射面天线次级方向图分析方法．与文献中已有结果的比较表明,文中的混合方法是可行和精确的,并采用该混合方法对一个侧馈偏置卡塞格伦天线进行了分析,给出了该天线的宽角扫描辐射特性和增益．计算结果表明,该天线在宽角扫描过程中,辐射方向图无太大畸变,增益损失很小,副瓣电平优于-20dB．     

新型陆基充气球天线力学分析与测试

为了实现适用于应急通讯的天线系统,研究一种新型充气球天线结构.充气天线包括充气球,抛物反射面,固定索和馈源,通过调节上下球体气压差形成抛物反射面,天线系统能够在较短时间内展开成工作状态.通过自编程序设计一个1.35 m口径的抛物面天线,并进行静、动力学分析,研制相应的原理样机,研究气压差对反射面变形的影响以及在气压差一定的情况下气压对结构动力性能的影响.基于PhotoModeler Pro.5测量软件对充气展开后的形面精度进行测试,实验证明能够达到理想的精度,采用非接触视频测量方法测量结构一阶振动频率,结果表明,理论与实验结果吻合的比较好,可以为充气天线的设计制作提供指导.     

影响偏心结构非弹性地震反应的主要因素分析

国外对偏心结构受地震动影响的研究一直非常活跃,而我国在这方面的研究则相对较少。由于影响偏心结构体系在地震作用下的非弹性反应的因素众多,目前对不同结构参数对结构扭转反应的影响规律仍缺乏较一致的认识,本文对该领域的研究现状进行简要的评述。     

桁架拱若干工作机理的探讨

引入水利工程的桁架拱是具有拱、刚架和桁架三种性能的组合体。对这类桁架拱的整体性能、斜杆作用,对支座位移和温变的适应能力等进行了机理探讨。对上承、中承、下承、复拱四种型式的桁架拱做了综合评价,重点推荐了中承式桁架拱。     

Compensation method for the effect of large dielectric sandwich radomes on electrical performance

For the problem that the dielectric sandwich radome will affect the electrical performance of the enclosed antenna, the main factors of the effect have been studied, and it is found that the main reason for the distortion of the far field pattern is the change of phase in the aperture due to radome. The relation between phase change and radome's structure has been analyzed. Then considering the structural features of reflector antenna, some compensated schemes for electrical performance have been proposed. One is the modification of the main reflector, the other is to adjust the axial offset focus of the feed. The second scheme is discussed because it can be more appropriately applied in engineering practice. A formula for the offset focus value has been proposed, and so has the restriction of application. Some simulations have been done by a 9.14m dielectric sandwich radome of satellite earth station. The result shows that the compensated method of the axial offset focus is very effective, especially for the distortion of the far field pattern.     

血管对肝脏微波消融温度场的影响

为了研究血管对消融温度场的影响,运用离体实验的方法测定距天线不同距离及血流量不同的血管对温度场的影响.实验中采用输液管代替肝动脉,并依据肝动脉的血流速度设定管内的水流速度;利用铜-康铜热电偶测量血管周围的温度场.并在相同的条件下进行微波消融的仿真计算,对比实验与仿真结果的不同.结果显示:当微波天线距血管1.0 cm时,由于血液对流换热的影响,微波消融域并没有关于微波天线对称,在靠近血管的一侧出现了很大的温度梯度,且随着血流量的增大,微波消融域变小;当微波天线距离血管1.5 cm时,微波消融域的形状开始变圆,并且天线两侧相同距离的点的温升曲线的温差也开始减小;当微波天线距离血管2.0 cm时,微波消融域几乎呈圆形,且关于微波天线对称,血管的影响可以忽略.当血流量增大时(从22 cm/s变为55 cm/s),血管对温度场的影响增大(与22 cm/s的温差最大可达10℃),消融温度场进一步减小.当微波天线与血管之间的距离大于2.0 cm时,对于小流量的血管可以忽略其对于温度场的影响,热疗前不用进行血管阻断术.当微波天线与血管之间的距离小于2.0 cm且血流量大于22 cm/s时,为了不影响消融的疗效,建议进行血管阻断术.     

Practical calibration method for instantaneous polarization radar systems utilizing a metal sphere

A practical calibration method is proposed for instantaneous polarization radar systems.The method only needs one measurement by using a metal sphere.The distortions of system and the actual polarization scattering matrix（PSM）of target can be obtained.First,an instantaneous polarization radar system is presented.The system can obtain PSM by a single pulse echo.The dual-polarization antenna can transmit and receive two orthogonal polarization waves.The multilayer micro-strip patch antenna is adopted for this kind of radar system.Second,based on the multi-port network theory,the operation and system errors of instantaneous polarization radar system are analyzed.By making assumption on the cross-talk factors of antenna,distortion matrices of R and Tare derived.Finally,the calibration method based on instantaneous polarization measurement is introduced.Simulation results show the performance of this calibration method.The values of calibrated PSM are in agreement with the actual ones after calibration.     

Dynamic Characteristics of Complex Structure Under and Out of Water

To understand the dynamic characteristics of the whole period of a complex structure‘‘‘‘‘‘‘‘s launching out of water,on the basis of FEM formulations deduced for solving coupled fluid-structure problems with strong-coupled method,FE models used to simulate the structure surrounded with fluid domains are established.The modal ex-periment on the real structure under shallow water shows great sccordance with sinulating results.Based on this verification,dynarnic character parameters of all FE models simulating each phasc of the structure‘‘‘‘‘‘‘‘s launching out of water are abstracted with unsymmetric algorithm,which can comprehensively describe the dynamic characters of the structure in its whole working process.Conclusions drawned from these calculations are successfully applied in works of evaluating the structure‘‘‘‘‘‘‘‘s performances and reliabilities.