周边桁架网状反射面可展开天线形态分析

论文摘要

本文主要介绍了周边桁架网状反射面可展开天线的形态分析。首先在满足型面精度的条件下,用小三角形网格单元拟合对称抛物面和偏置抛物面,其中包括抛物面的球面近似,主索的等分段数,内环节点坐标的确定,考虑边界条件的三向索网边界节点的确定。对三种三向网格索网结构进行形态分析。其中以索网结构的形面精度为目标函数,以索杆单元预张力值为设计变量,以索网松驰面积、强度和应力分布均匀性为约束条件,提出了基于遗传算法和有限元分析相结合的优化形态分析方法,将索网结构找形转变成一个带约束的最小化问题,最后给出了优化算例。将三种三向网格索网结构应用于周边桁架网状反射面可展开天线当中,考虑周边桁架对索网结构的影响,对周边桁架网状反射面可展开天线进行天线整体结构的形态分析,并给出了优化算例。最后介绍了周边桁架网状反射面可展开天线形态分析软件的设计。介绍了设计此形态分析软件的必要性,软件的功能以及其工作流程,并给出了周边桁架网状反射面可展开天线的形态分析软件的设计界面。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 工程背景
• 1.2 国外星载天线结构发展现状
• 1.2.1 固面反射面天线
• 1.2.2 充气式反射面天线
• 1.2.3 网状反射面天线
• 1.3 国内星载天线发展的现状
• 1.4 本文的主要内容和安排
• 第二章 对称反射面索网结构的划分
• 2.1 引言
• 2.2 对称反射面三向索网网格的生成
• 2.2.1 三向网格边长的确定
• 2.2.2 确定三向索网节点坐标
• 2.2.3 三向索网网格划分的三维图
• 2.3 对称反射面正六边形索网网格的生成
• 2.3.1 正六边形网格边长的确定
• 2.3.2 确定正六边形索网节点坐标
• 2.3.3 正六边形网格划分的三维图
• 2.4 考虑边界条件的三向索网外环索节点的确定
• 2.5 三向索网节点和索的编号方法
• 2.6 小结
• 第三章 偏置反射面索网结构的划分
• 3.1 引言
• 3.2 偏置抛物面介绍
• 3.3 偏置抛物面三向索网网格的生成
• 3.3.1 偏置三向网格主索等分段数
• 3.3.2 偏置三向网格内环节点的确定
• 3.3.3 偏置三向网格的坐标变换
• 3.3.4 偏置抛物面背索网节点的确定
• 3.3.5 偏置抛物面三维视图
• 3.4 小结
• 第四章 索网结构的形态分析
• 4.1 引言
• 4.2 索网结构形式
• 4.3 优化数学模型
• 4.4 问题的求解
• 4.5 算例分析
• 4.6 小结
• 第五章 天线整体结构的形态分析
• 5.1 天线整体结构的形式
• 5.2 优化数学模型的建立
• 5.3 算例分析
• 5.4 两种情况下优化结果的比较
• 5.5 小结
• 第六章 周边桁架可展开天线形态分析软件
• 6.1 引言
• 6.2 形态分析软件流程和功能
• 6.2.1 软件的工作流程
• 6.2.2 软件的功能
• 6.3 形态分析软件的设计
• 6.4 小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间的研究成果