星载网状可展开天线结构分析与优化设计

发布时间：2017-11-11 07:37

  本文关键词：星载网状可展开天线结构分析与优化设计

  更多相关文章： 网状可展开天线 网格划分 形面精度计算 结构优化

【摘要】：网状可展开天线由于其具有大口径、轻质量、低面密度等优点,在航空航天领域得到了广泛关注,是大型空间可展开天线的理想结构形式之一。本文针对周边桁架式可展开天线结构分析设计过程中的相关关键技术理论进行了研究,主要包括天线索网设计、反射面形面精度计算及多工况结构优化设计等三个方面工作。1、周边桁架式可展开天线索网系统设计的核心是反射面网格划分,本文针对偏置周边桁架式可展开天线讨论了具有一般性的反射面网格划分方法,首先定义参考球面并在球面上分别给出网格节点编号及单元连接规则,同时完成网格节点坐标计算;接着将球面上的节点进一步向参考椭球面投影,以使得到的反射面与工作抛物面口径面形状保持一致;最后将参考椭球面上的节点向抛物面映射,完成工作抛物面网格节点坐标的计算,其整个节点转换过程单元连接关系保持不变。就下网面而言,一般采用旋转抛物面网格设计,其与上网面节点坐标在水平面内的投影相同。2、针对周边桁架式可展开天线,提出了一种新的形面精度计算方法:通过引入面积坐标实现基于面片误差的形面精度计算。接着将新的形面精度计算方法引入到网状可展开天线找形模型中建立新的找形模型,最后通过仿真验证了该方法的合理性和可行性。3、针对网状可展开天线结构优化问题,考虑天线在多种工况作用下的结构优化设计,首先以网状天线构件尺寸及索单元原长为设计变量,以天线重量最轻为目标,将反射面的形面精度、材料强度与索段平衡张力作为约束,建立多工况索梁组合结构优化模型;然后将优化模型转化为一个线性规划问题采用序列线性规划法进行求解。最后通过算例验证了优化模型的合理性。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V443.4

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本文编号：1170443