有限元建模技术研究及雷达车天线结构有限元分析

论文摘要

雷达技术的不断发展对雷达在各种复杂环境下的工作性能提出了更高的要求,而天线结构的静力学、动力学特性对雷达的机械及电性能具有直接的影响。良好的结构静力学、动力学特性不但是保证雷达技术精度指标的重要基础,也是雷达能够正常工作的先决条件,从而使雷达天线结构分析具有极其重要的意义。本文的开始着重研究了建模对工程结构有限元分析结果的影响。通过比较典型实例在不同单元及网格划分情况下的有限元分析结果,研究了不同单元及网格划分对分析结果的影响,并得到了单元选择及网格划分的一般原则;通过比较板连接、转动连接结构在不同简化建模方式下与真实结构建模方式计算结果的差异,分析了各种简化建模方式计算结果的特点及合理性。以上研究为后续正确合理地进行有限元建模及分析提供了指导。继而本文以有限元分析方法为基础,利用工程有限元分析软件完成了某雷达车天线结构有限元建模,并进行了各种工况下的静、动态分析和稳定性分析,以评估天线各部分的刚度、强度和稳定性是否达到设计要求,最后根据分析结果提出结构改进方案并验证改进设计的有效及合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 雷达天线结构分析的意义
• 1.2 相关领域的发展现状
• 1.2.1 有限元方法的发展及应用
• 1.2.2 天线结构设计与分析的发展状况
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 建模对工程结构有限元分析结果的影响
• 2.1 引言
• 2.2 单元选择及网格划分对有限元分析结果的影响
• 2.2.1 单元选择及网格划分实例研究
• 2.2.2 单元选择及网格划分的一般原则
• 2.3 典型结构建模方式对有限元计算结果的影响分析
• 2.3.1 板的连接建模对有限元计算结果的影响分析
• 2.3.2 转动连接建模对有限元计算结果的影响分析
• 2.4 小结
• 第三章 雷达车天线结构有限元建模关键技术
• 3.1 引言
• 3.2 ANSYS Workbench简介
• 3.3 雷达车天线结构建模关键技术
• 3.3.1 有限元模型的简化
• 3.3.2 有限元模型的建立
• 3.4 小结
• 第四章 雷达车天线结构有限元分析
• 4.1 引言
• 4.2 雷达车天线结构模态分析
• 4.2.1 模态分析概述
• 4.2.2 雷达车天线结构模态分析
• 4.3 雷达车天线结构静力分析
• 4.3.1 天线结构反射面上的风荷计算
• 4.3.2 天线结构在重力作用下的静态响应分析
• 4.3.3 天线结构在侧吹静风荷及重力作用下的静态响应分析
• 4.3.4 天线结构在正吹静风荷及重力作用下的静态响应分析
• 4.3.5 天线结构在静风荷作用下的侧翻稳定性分析
• 4.4 雷达车天线结构风振响应分析
• 4.4.1 脉动风
• 4.4.2 随机风速的数值模拟
• 4.4.3 随机风荷的生成
• 4.4.4 阻尼矩阵的生成
• 4.4.5 天线结构随机风振响应分析
• 4.5 小结
• 第五章 雷达车天线结构改进设计
• 5.1 引言
• 5.2 带加强筋的结构改进设计
• 5.2.1 带加强筋的改进后模型
• 5.2.2 改进后天线结构在重力作用下的静态响应分析
• 5.2.3 改进后天线结构在侧吹静风荷及重力下的静态响应分析
• 5.2.4 改进后天线结构在负吹静风荷及重力下的静态响应分析
• 5.2.5 改进后天线结构在正吹静风荷及重力下的静态响应分析
• 5.3 天线结构撑杆厚度改进设计
• 5.4 综合改进设计结果分析
• 5.4.1 改进后天线结构刚度及强度分析
• 5.4.2 改进后天线结构模态分析
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间研究成果