大型面天线的结构性能仿真分析

论文摘要

本论文以有限单元法原理为理论基础,利用成熟的工程计算方法进行了面天线结构性能仿真分析研究。本文重点探讨了抛物面天线的工作原理和结构组成,利用有限单元法,对抛物面天线结构的静力学和动力学分析进行分析与研究。针对瞬态动力学分析,详细介绍了一种基于有限单元法、ANSYS的二次开发结合MATLAB编程的分析方法。利用MATLAB编程,成功模拟了抛物面天线的风荷和地震波;在ANSYS环境中,应用APDL语言的二次开发,实现了动力学载荷的动态加载和结果数据的提取。最后,介绍了某64m口径抛物面天线的有限元模型,并对其进行了静力学和动力学分析。得到了分析结果,并对结果数据进行了分析和讨论,验证了基于有限单元法、ANSYS的二次开发结合MATLAB编程的分析方法的实用性,并对天线结构设计提出了改良意见和建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 大型反射面天线国内外发展现状
• 1.2.1 国际上的大型反射面天线
• 1.2.2 国内的大型反射面天线
• 1.3 抛物面天线的结构组成和工作原理
• 1.3.1 抛物面天线的结构组成
• 1.3.2 抛物面天线的工作原理
• 1.4 天线结构分析的重要性
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 面天线结构分析的关键技术
• 2.1 有限元分析概要
• 2.1.1 有限元方法的发展与应用状况
• 2.1.2 有限元法的基本思想与分析步骤
• 2.2 ANSYS 简介
• 2.3 风荷响应分析
• 2.3.1 风的概述
• 2.3.2 风荷的模拟
• 2.3.3 面天线的风荷响应分析
• 2.4 模态分析
• 2.5 地震响应分析
• 2.5.1 振型分解反应谱原理
• 2.5.2 动力时程分析原理
• 2.5.3 地震激励的施加方法
• 2.5.4 面天线的地震响应分析
• 2.6 本章小结
• 第三章 面天线结构分析中的程序开发
• 3.1 ANSYS 二次开发简介
• 3.2 MATLAB 编程技术简介
• 3.3 风荷模拟中的程序开发
• 3.3.1 反射面节点数据和单元数据的提取
• 3.3.2 稳态风荷模拟程序开发
• 3.3.3 脉动风荷模拟程序开发
• 3.3.4 风荷加载的程序开发
• 3.4 地震波的模拟及程序开发
• 3.5 后处理中的程序开发
• 3.6 本章小结
• 第四章 某64M 天线的结构性能仿真分析
• 4.1 某64M 天线的有限元模型
• 4.1.1 有限元模型的基本数据
• 4.1.2 某64M 天线的结构组成
• 4.2 静力学分析结果
• 4.3 动力学分析结果
• 4.3.1 模态分析结果
• 4.3.2 脉动风荷分析结果
• 4.3.3 地震响应分析结果
• 4.4 分析结果的综合讨论
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结和展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献