地面大型轻柔索网结构的支撑结构分析设计
发布时间：2021-06-08 17:38
无论是在地面还是太空中天线都发挥着举足轻重的作用,伴随着地面通信和深空探测的进步,抛物面天线反射面的型面精度要求越来越高,口径也越来越大。然而天线的型面精度与质量相互干扰,使得目前地面抛物面天线口径几乎达到机械设计的极限尺寸。本文的主要工作就是针对地面大型抛物面天线型面精度与质量相互干扰的矛盾,借鉴空间索网结构的设计,使得地面抛物面天线的口径能更大,更轻,建造成本更低。首先,提出两个关于天线全可动的方案,并结合实现这两个方案的机构进行了分析,选择俯仰与方位结构干扰相对较小的方案。对该方案进行了概念设计,包括支撑臂的截面形状、材料、传动和驱动方式,索网结构与支撑臂的铰接点位置选择,并对方位平台下方的支撑位置进行了定性分析。然后,对反射面的支撑臂系统进行了详细分析设计。采用UG画出反射面二维图,求解出支撑臂的长度;依据天线的高精度要求,对逐步展开和同步展开进行分析比较,并选择逐步展开作为支撑臂的伸缩形式;并使用ANSYS对不同直径的支撑臂进行力学分析,确定了支撑臂的内径和外径;由于支撑臂需要重复地进行伸缩运动,因此就要求套筒间进行重复锁定与解锁,参照常用的弹簧销钉装置,把解锁装置设计成与锁...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 本文研究背景
1.2 国外大型索网结构的发展概况
1.2.1 地面大型索网结构发展动态
1.2.2 空间大型索网结构发展动态
1.3 国内相关研究进展
1.3.1 地面大型索网结构发展动态
1.3.2 空间大型索网结构发展动态
1.4 本文的主要工作
第二章 地面大型轻柔索网结构的支撑结构整体设计
2.1 引言
2.2 索网天线的全可动方案选择
2.3 俯仰支撑结构的设计
2.3.1 支撑结构的构成形式
2.3.2 支撑结构的驱动传动方式
2.4 索网结构与支撑臂铰接点位置分析
2.4.1 铰接点三角形框架形态分析
2.4.2 铰接点位置选择
2.5 方位平台的概念设计
2.6 本章小结
第三章 索网结构支撑臂的结构分析与设计
3.1 引言
3.2 支撑臂尺寸设计
3.2.1 支撑臂长度分析
3.2.2 支撑臂伸缩形式选择
3.2.3 支撑臂的直径分析
3.3 支撑臂锁定与解锁方案设计
3.3.1 锁定与解锁方式分析
3.3.2 锁定与解锁结构的机理分析
3.3.3 锁定与解锁结构的位置分析
3.4 支撑臂传动与驱动结构设计
3.4.1 支撑臂传动结构设计
3.4.2 支撑臂驱动结构设计
3.4.3 支撑臂联轴器结构设计
3.5 本章小结
第四章 索网结构方位平台的分析与设计
4.1 引言
4.2 方位平台的结构设计
4.3 转盘轴承设计
4.4 立柱的设计
4.5 本章小结
第五章 索网结构的整体有限元分析
5.1 引言
5.2 索网结构的整体有限元模型建立
5.3 索网结构的整体有限元模型分析
5.3.1 静力分析
5.3.2 模态分析
5.3.3 谱分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文的主要工作和结论
6.2 本文中的不足与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]高机动雷达方位标定方法[J]. 孙国强,田芳宁. 四川兵工学报. 2014(09)
[2]周边桁架式可展开天线展开分析与控制[J]. 齐朝晖,常进官,王刚. 宇航学报. 2014(01)
[3]转盘轴承实验台模型的建立[J]. 许东海,方成刚,杨春. 机械设计与制造. 2014(01)
[4]转盘轴承连接螺栓应用分析[J]. 徐佐宇,李颖. 轴承. 2013(05)
[5]移动通信车天线升降杆的选用及抗风计算[J]. 刘琨伟. 商用汽车. 2011(06)
[6]重复锁定与释放功能机构研究状况及关键技术分析[J]. 胡明,花道兰,刘荣强,邓宗全. 空间科学学报. 2009(01)
[7]可展天线的柔性索网结构找形分析方法[J]. 李团结,周懋花,段宝岩. 宇航学报. 2008(03)
[8]观天巨眼400年系列之二十三 世界上口径最大的阿雷西博射电望远镜[J]. 吴鑫基. 太空探索. 2004(01)
硕士论文
[1]高精度空间目标探测雷达天线座结构设计与分析[D]. 马洪泰.哈尔滨工业大学 2014
[2]110米口径超大型全可动天线轴系误差对指向精度的影响[D]. 虞梦月.西安电子科技大学 2014
[3]超大跨径部分地锚交叉索斜拉桥交叉索网结构研究[D]. 周捷.湖南大学 2013
[4]空间伸展臂的结构设计与分析[D]. 林上民.西安电子科技大学 2012
[5]天线座结构设计与轴系精度分析[D]. 张力.西安电子科技大学 2012
[6]可展开结构关节特性分析[D]. 何宏满.西安电子科技大学 2012
[7]50米机动升降杆设计与力学分析[D]. 陈亚峰.南京理工大学 2008
本文编号：3218887
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 本文研究背景
1.2 国外大型索网结构的发展概况
1.2.1 地面大型索网结构发展动态
1.2.2 空间大型索网结构发展动态
1.3 国内相关研究进展
1.3.1 地面大型索网结构发展动态
1.3.2 空间大型索网结构发展动态
1.4 本文的主要工作
第二章 地面大型轻柔索网结构的支撑结构整体设计
2.1 引言
2.2 索网天线的全可动方案选择
2.3 俯仰支撑结构的设计
2.3.1 支撑结构的构成形式
2.3.2 支撑结构的驱动传动方式
2.4 索网结构与支撑臂铰接点位置分析
2.4.1 铰接点三角形框架形态分析
2.4.2 铰接点位置选择
2.5 方位平台的概念设计
2.6 本章小结
第三章 索网结构支撑臂的结构分析与设计
3.1 引言
3.2 支撑臂尺寸设计
3.2.1 支撑臂长度分析
3.2.2 支撑臂伸缩形式选择
3.2.3 支撑臂的直径分析
3.3 支撑臂锁定与解锁方案设计
3.3.1 锁定与解锁方式分析
3.3.2 锁定与解锁结构的机理分析
3.3.3 锁定与解锁结构的位置分析
3.4 支撑臂传动与驱动结构设计
3.4.1 支撑臂传动结构设计
3.4.2 支撑臂驱动结构设计
3.4.3 支撑臂联轴器结构设计
3.5 本章小结
第四章 索网结构方位平台的分析与设计
4.1 引言
4.2 方位平台的结构设计
4.3 转盘轴承设计
4.4 立柱的设计
4.5 本章小结
第五章 索网结构的整体有限元分析
5.1 引言
5.2 索网结构的整体有限元模型建立
5.3 索网结构的整体有限元模型分析
5.3.1 静力分析
5.3.2 模态分析
5.3.3 谱分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 本文的主要工作和结论
6.2 本文中的不足与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]高机动雷达方位标定方法[J]. 孙国强,田芳宁. 四川兵工学报. 2014(09)
[2]周边桁架式可展开天线展开分析与控制[J]. 齐朝晖,常进官,王刚. 宇航学报. 2014(01)
[3]转盘轴承实验台模型的建立[J]. 许东海,方成刚,杨春. 机械设计与制造. 2014(01)
[4]转盘轴承连接螺栓应用分析[J]. 徐佐宇,李颖. 轴承. 2013(05)
[5]移动通信车天线升降杆的选用及抗风计算[J]. 刘琨伟. 商用汽车. 2011(06)
[6]重复锁定与释放功能机构研究状况及关键技术分析[J]. 胡明,花道兰,刘荣强,邓宗全. 空间科学学报. 2009(01)
[7]可展天线的柔性索网结构找形分析方法[J]. 李团结,周懋花,段宝岩. 宇航学报. 2008(03)
[8]观天巨眼400年系列之二十三 世界上口径最大的阿雷西博射电望远镜[J]. 吴鑫基. 太空探索. 2004(01)
硕士论文
[1]高精度空间目标探测雷达天线座结构设计与分析[D]. 马洪泰.哈尔滨工业大学 2014
[2]110米口径超大型全可动天线轴系误差对指向精度的影响[D]. 虞梦月.西安电子科技大学 2014
[3]超大跨径部分地锚交叉索斜拉桥交叉索网结构研究[D]. 周捷.湖南大学 2013
[4]空间伸展臂的结构设计与分析[D]. 林上民.西安电子科技大学 2012
[5]天线座结构设计与轴系精度分析[D]. 张力.西安电子科技大学 2012
[6]可展开结构关节特性分析[D]. 何宏满.西安电子科技大学 2012
[7]50米机动升降杆设计与力学分析[D]. 陈亚峰.南京理工大学 2008
本文编号：3218887
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