本文關(guān)鍵詞：傘狀可展開天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及力學(xué)特性分析

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【摘要】：傘狀可展開天線系統(tǒng)結(jié)合了可展天線和天線罩兩大技術(shù)領(lǐng)域,是一種全新的天線一天線罩結(jié)構(gòu)形式。近幾十年中,國內(nèi)外天線技術(shù)不斷發(fā)展,天線罩作為天線的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)受到天線發(fā)展的推動也不斷進(jìn)步。傘狀可展開天線系統(tǒng)以一種創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)體系形式將可展天線和外圍護(hù)天線罩結(jié)合在一起,結(jié)構(gòu)在展開狀態(tài)可以正常工作,收攏之后可便于貯藏運(yùn)輸。傘狀可展開天線系統(tǒng)的可展開、可折疊、可移動、質(zhì)量輕、電磁性能好、適用范圍廣等優(yōu)勢,使其具有較大的發(fā)展前景以及研究價值。本文圍繞傘狀可展開天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)設(shè)計、受力分析和試驗(yàn)研究,主要包括傘狀可展開天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計、反射索網(wǎng)的預(yù)應(yīng)力優(yōu)化分析、平均風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)受力分析、脈動風(fēng)荷載的模擬、脈動風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)風(fēng)振響應(yīng)、天線肋管的復(fù)合材料理論研究和試驗(yàn)分析。首先,依據(jù)傘狀可展開天線系統(tǒng)的工作原理設(shè)計出各主要部件以及各部件的構(gòu)件組成。將各部件進(jìn)行組裝,形成天線系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),介紹天線系統(tǒng)的展開和收攏過程。其次,建立傘狀可展開天線的有限元整體模型,分析反射索網(wǎng)在預(yù)應(yīng)力和重力作用下的變形規(guī)律,確定合理的索網(wǎng)初始預(yù)應(yīng)力值。計算結(jié)構(gòu)的體型系數(shù),確定平均風(fēng)荷載,對結(jié)構(gòu)在平均風(fēng)荷載作用下的應(yīng)力和變形進(jìn)行分析。再次,引入脈動風(fēng)荷載理論,編制程序模擬傘狀可展開天線系統(tǒng)所承受的脈動風(fēng)荷載。采用時域法分析方法對脈動風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)進(jìn)行分析。最后,根據(jù)復(fù)合材料力學(xué)理論,將層合板的強(qiáng)度計算公式進(jìn)行簡化和推導(dǎo),得出由正交各向異性層按特殊鋪層方式鋪設(shè)而成的層合板的等效彈性模量的計算方法。以碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料天線肋管為對象,將其試驗(yàn)所測得的彈性模量與其理論計算的等效彈性模量進(jìn)行比較,驗(yàn)證理論推導(dǎo)計算的正確性。
【關(guān)鍵詞】：傘狀可展開天線 反射索網(wǎng) 預(yù)應(yīng)力分析 平均風(fēng)荷載 脈動風(fēng)荷載 風(fēng)速時程曲線 風(fēng)振響應(yīng) 等效彈性模量 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 天線肋管
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V443.4;V414
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 符號列表11-14
• 第一章 緒論14-22
• 1.1 可展開天線的發(fā)展和研究現(xiàn)狀14-16
• 1.1.1 國外可展開天線研究現(xiàn)狀15-16
• 1.1.2 國內(nèi)可展開天線研究現(xiàn)狀16
• 1.2 天線罩的發(fā)展和研究現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 國外天線罩研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.2 國內(nèi)天線罩研究現(xiàn)狀19-20
• 1.3 本文研究背景和意義20-21
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容21-22
• 第二章 傘狀可展開天線系統(tǒng)的方案設(shè)計22-33
• 2.1 引言22
• 2.2 傘狀可展開天線的系統(tǒng)組成22-26
• 2.2.1 支撐底座和固面反射器23
• 2.2.2 可展部件23-24
• 2.2.3 驅(qū)動部件24-25
• 2.2.4 反射索網(wǎng)和天線罩部件25-26
• 2.2.5 其他部件26
• 2.3 傘狀可展開天線系統(tǒng)方案設(shè)計26-29
• 2.4 傘狀可展開天線系統(tǒng)的展開和收攏29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第三章 傘狀可展開天線系統(tǒng)的受力分析33-61
• 3.1 引言33-34
• 3.2 有限元建模與求解34-38
• 3.2.1 有限元模型34-36
• 3.2.2 材料參數(shù)36-37
• 3.2.3 有限元求解37-38
• 3.3 反射索網(wǎng)受預(yù)應(yīng)力和重力的作用分析38-42
• 3.3.1 反射索網(wǎng)在預(yù)應(yīng)力作用下變形分析38-41
• 3.3.2 反射索網(wǎng)在預(yù)應(yīng)力和重力作用下變形分析41-42
• 3.4 傘狀可展開天線系統(tǒng)的體型系數(shù)和平均風(fēng)載荷情況42-45
• 3.4.1 體型系數(shù)計算42-45
• 3.4.2 平均風(fēng)荷載45
• 3.5 傘狀可展開天線系統(tǒng)平均風(fēng)荷載作用分析45-59
• 3.5.1 正風(fēng)荷載作用分析46-52
• 3.5.2 反風(fēng)荷載作用分析52-59
• 3.6 本章小結(jié)59-61
• 第四章 傘狀可展開天線系統(tǒng)風(fēng)振分析61-81
• 4.1 引言61-62
• 4.2 脈動風(fēng)荷載模擬62-65
• 4.2.1 脈動風(fēng)的基本特征62
• 4.2.2 脈動風(fēng)速功率譜62-63
• 4.2.3 脈動風(fēng)的空間相關(guān)性63
• 4.2.4 風(fēng)速時程的模擬63-65
• 4.3 傘狀可展開天線系統(tǒng)風(fēng)振分析65-79
• 4.3.1 風(fēng)速度時程曲線66-67
• 4.3.2 正風(fēng)脈動風(fēng)荷載作用分析67-73
• 4.3.3 反風(fēng)脈動風(fēng)荷載作用分析73-79
• 4.4 本章小結(jié)79-81
• 第五章 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料天線肋的簡化計算及試驗(yàn)分析81-93
• 5.1 引言81
• 5.2 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料天線肋管的彈性模量計算及其簡化81-87
• 5.2.1 復(fù)合材料力學(xué)基本理論82-86
• 5.2.2 公式簡化及推導(dǎo)86-87
• 5.3 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料天線肋管等效模量計算87-88
• 5.4 碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料天線肋管試驗(yàn)分析88-92
• 5.4.1 試驗(yàn)條件與過程88-89
• 5.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析89-92
• 5.5 本章小結(jié)92-93
• 第六章 結(jié)論與展望93-96
• 6.1 本文主要工作與結(jié)論93-94
• 6.2 展望94-96
• 參考文獻(xiàn)96-101
• 致謝101-102
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文102

【引證文獻(xiàn)】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 莊南征;閉業(yè)波;張嘯天;;雷達(dá)天線罩電性能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計分析[A];第十八屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

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本文編號：1011102