天線面支撐結(jié)構(gòu)張力特性分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著太空探測(cè)地不斷深入,大口徑高精度星載可展開天線成為研究的重點(diǎn)。同時(shí),受航天器的限制,重量和收攏體積一直是可展開天線設(shè)計(jì)中必須考慮的因素。作為可展開天線的關(guān)鍵部件,天線面支撐結(jié)構(gòu)是維持天線反射面精度的重要機(jī)構(gòu),同時(shí)直接影響著天線的重量和收攏體積。因此,研究天線面支撐結(jié)構(gòu)對(duì)星載可展開天線的發(fā)展具有重要的意義。
　　本文圍繞一種徑向纏繞肋可展開天線,研究了天線面的支撐結(jié)構(gòu)形式。對(duì)單個(gè)支撐結(jié)構(gòu)(支撐肋)進(jìn)行了張力系統(tǒng)分析,獲取了支撐肋

2、結(jié)構(gòu)在張力作用下的力流傳遞特性。提出基于逆向設(shè)計(jì)的支撐肋初始板型分析方法,獲得了滿足精度要求的支撐肋肋板下邊緣初始構(gòu)型。進(jìn)而研究了支撐肋的受力特性,獲取了支撐肋的模態(tài)及屈曲特征。
　　確定了以肋板下邊緣線精度和板梢變形為主要板型控制參數(shù),進(jìn)行了各結(jié)構(gòu)參數(shù)和承載特征對(duì)板型的影響規(guī)律分析;進(jìn)而完成了單參數(shù)和多參數(shù)的敏感度分析,確定了影響板型的主要結(jié)構(gòu)參數(shù);最后集成ISIGHT軟件到ANSYS中,以敏感度較大的參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,以支撐肋的

3、質(zhì)量和板型精度為目標(biāo)函數(shù),對(duì)支撐肋進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),獲得了滿足輕量化和面型精度要求的支撐肋最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　確定了支撐肋的成型工藝流程,并加工支撐肋模型。設(shè)計(jì)了支撐肋張力控型試驗(yàn)裝置,并試驗(yàn)獲取了支撐肋的張力特性。利用非接觸式激光測(cè)量系統(tǒng)T-Scan跟蹤儀,測(cè)試獲取了不同載荷下支撐肋肋板下邊緣線的變形規(guī)律,確定了載荷與板梢點(diǎn)位移的關(guān)系。利用非接觸式全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)VIC-3D,測(cè)試得到了肋板在不同加載時(shí)的位移場(chǎng)變化特征。試驗(yàn)測(cè)