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基于虚拟样机技术的某机动型雷达天线结构设计

作　者: 马斌强
导　师: 邵晓东
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 天线结构虚拟样机技术 ANSYS ADAMS 仿真分析
分类号: TN957.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 77次
引　用: 2次
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内容摘要

天线作为辐射和接收雷达电磁波的主体,具有相当高的阵面精度、刚度和强度,是雷达系统的重要组成部分。机动型雷达有限的空间和重量指标使雷达天线的刚度指标与空间尺寸、刚度指标与重量指标这些固有矛盾进一步加剧。雷达天线的结构设计成为机动型雷达设计和制造的关键。本文借助虚拟样机技术,结合结构分析理论,来实现某机动型平面阵列天线的主要结构设计指标,并且保证其结构的机械性能安全可靠。文中主要基于ANSYS软件和ADAMS软件对天线结构及其相关结构进行仿真分析,主要工作可以分为两部分:第一部分,建立了雷达天线骨架结构和骨架支撑结构的仿真分析模型,利用ANSYS软件分别对模型进行有限元分析。其中,对天线骨架结构进行静力分析和运输状态下的动力分析,校核其刚度和强度,为设计过程中雷达天线的结构能否满足设计要求提供技术依据,而对骨架支撑结构则主要进行静力分析,以校核其强度能否满足雷达天线的工作安全。第二部分,建立了雷达天线液压举升机构的仿真分析模型,以液压油缸的四个安装支点位置为设计变量,以液压油缸的最大举升力为目标函数,应用ADAMS软件对液压举升机构进行试验设计仿真,为液压油缸安装支点位置的设计提供参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-14
  1.1 雷达天线结构分析的重要性  8-9
  1.2 论文的研究目的及意义  9-10
  1.3 虚拟样机技术概述  10-12
    1.3.1 虚拟样机技术的发展  10-11
    1.3.2 虚拟样机技术的内涵  11
    1.3.3 虚拟样机技术的优势  11-12
    1.3.4 虚拟样机技术的局限性  12
  1.4 论文的研究内容  12-14
第二章基于虚拟样机技术的雷达天线结构设计的总体框架  14-18
  2.1 基于虚拟样机技术的研发特征  14-15
  2.2 设计的总体框架  15
  2.3 雷达天线虚拟样机实现策略  15-17
    2.3.1 虚拟造型技术  15-16
    2.3.2 有限元分析技术  16
    2.3.3 仿真技术  16
    2.3.4 计算机网络技术  16-17
  2.4 本章小结  17-18
第三章雷达天线结构设计内容及方案  18-22
  3.1 雷达天线结构设计内容及主要设计指标  18-19
    3.1.1 雷达天线结构设计内容  18
    3.1.2 雷达天线的主要结构设计指标  18-19
  3.2 雷达天线的结构设计方案  19-21
    3.2.1 天线的组成及装配关系  19
    3.2.2 天线结构设计方案  19-21
      3.2.2.1 天线整体结构设计  19-20
      3.2.2.2 重量设计  20
      3.2.2.3 元器件的装配设计  20-21
      3.2.2.4 防护设计  21
      3.2.2.5 加工工艺措施  21
  3.3 本章小结  21-22
第四章雷达天线结构的有限元分析  22-50
  4.1 有限元法的基本思想和分析过程  22-24
  4.2 雷达天线结构的有限元分析  24-47
    4.2.1 雷达天线骨架结构的有限元分析和计算  24-43
      4.2.1.1 有限元模型的建立  24-28
      4.2.1.2 有限元模型的加载和求解  28-33
      4.2.1.3 天线结构在运输状态下的响应分析  33-35
      4.2.1.4 天线结构在工作状态下的响应分析  35-43
    4.2.2 雷达天线骨架支撑结构的有限元分析和计算  43-47
      4.2.2.1 有限元模型的建立  43-45
      4.2.2.2 有限元模型的加载  45
      4.2.2.3 骨架支撑结构在工作状态下的响应分析  45-47
  4.3 雷达天线结构的响应分析总结  47-48
    4.3.1 雷达天线骨架结构的响应分析总结  47-48
    4.3.2 雷达天线骨架支撑结构的强度计算总结  48
  4.4 本章小结  48-50
第五章雷达天线的液压举升机构的动力学仿真  50-70
  5.1 多体系统动力学概述  50
  5.2 ADAMS多刚体系统动力学理论基础  50-55
    5.2.1 ADAMS多刚体的自由度  50-52
    5.2.2 ADAMS多刚体的坐标系统  52-53
    5.2.3 ADAMS多刚体动力学方程  53-55
  5.3 雷达天线液压举升机构的动力学仿真分析  55-69
    5.3.1 液压举升机构动力学模型的建立  55-59
    5.3.2 液压举升机构的运动学仿真分析  59
    5.3.3 液压举升机构的试验设计  59-69
      5.3.3.1 ADAMS/View的参数化设计  59-60
      5.3.3.2 液压举升机构的试验设计  60-69
  5.4 本章小结  69-70
第六章总结与展望  70-72
  6.1 总结  70
  6.2 展望  70-72
致谢  72-74
参考文献  74-78
攻读学位期间发表的论文  78-79

基于虚拟样机技术的某机动型雷达天线结构设计

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