本文關鍵詞：5米可展開索網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu)設計

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【摘要】：大型可展開索網(wǎng)天線是近年來備受各國宇航界學者關注的一種空間可展開天線結(jié)構(gòu)形式�？烧归_索網(wǎng)天線的性能取決于索網(wǎng)找形和天線桁架設計。本文首先介紹了可展開索網(wǎng)天線的找形方法,其次以型面精度為指標設計索網(wǎng)桁架組合結(jié)構(gòu),最后對設計的索網(wǎng)天線進行熱分析和模態(tài)分析,具體內(nèi)容及成果如下:1、以索網(wǎng)天線的型面誤差最小為設計目標,采用了一種力密度找形方法,找形的結(jié)果是使網(wǎng)面內(nèi)各索段的索力均相等,所得到的網(wǎng)面節(jié)點均落在理想拋物面上,為帶桁架網(wǎng)狀天線的設計奠定基礎。2、為優(yōu)化設計帶預應力的環(huán)形桁架索網(wǎng)天線,提出了基于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)力學設計的思想。詳細闡述了穩(wěn)定雙層張力網(wǎng)對稱設計方法,對稱布置并優(yōu)化了網(wǎng)面系統(tǒng)的張力分布,使得索網(wǎng)天線的拉力均勻性較好。偏饋形式天線由于沒有饋源的遮擋,電性能優(yōu)于正饋形式天線。對于偏饋索網(wǎng)天線,不同的天線反射面切割方法導致反射面會有不同的位置,常用的切割方法有兩種:豎方向投影切割法和斜方向投影切割法。針對豎方向投影切割法,推導了截取相貫線方程并論證了橢圓桁架索網(wǎng)天線的最外圈節(jié)點在同一個平面上。斜方向投影切割法實現(xiàn)了截取方式的任意角度旋轉(zhuǎn),為能夠選出較優(yōu)的節(jié)點組合提供了可能。3、對索網(wǎng)天線進行熱分析,優(yōu)化設計索網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu),使得天線在由溫度變化引起的熱變形時仍能滿足天線電性能的要求。通過ANSYS熱分析對比兩種偏饋索網(wǎng)天線的熱穩(wěn)定性,方法是對所有節(jié)點施加恒溫載荷來模擬溫度對型面精度保持能力的影響。仿真結(jié)果表明,在溫度變化相同的情況下,圓形桁架偏饋天線的熱穩(wěn)定性優(yōu)于橢圓桁架偏饋天線。4、通過計算兩種偏饋索網(wǎng)天線的固有頻率,對比發(fā)現(xiàn)相同質(zhì)量、口徑的兩種偏饋索網(wǎng)天線的剛度近似相同。通過提取索網(wǎng)天線的模態(tài)有效質(zhì)量,來更加直觀地分析了索網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu)模態(tài)特征情況。
【關鍵詞】：索網(wǎng)天線 預張力設計 熱分析 模態(tài)分析
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V443.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 研究背景15
• 1.2 星載可展開索網(wǎng)天線研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 國外星載天線研究現(xiàn)狀與分析15-20
• 1.2.2 國內(nèi)星載天線研究現(xiàn)狀與分析20-21
• 1.3 本文的主要內(nèi)容和安排21-23
• 第二章 索網(wǎng)天線的型面設計23-31
• 2.1 引言23
• 2.2 索網(wǎng)型面的網(wǎng)格布置形式23-25
• 2.3 索網(wǎng)天線的網(wǎng)格生成方法25-26
• 2.4 索網(wǎng)天線找形方法26-29
• 2.4.1 索網(wǎng)天線找形方法的概述26-27
• 2.4.2 力密度找形方法的原理27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 帶桁架索網(wǎng)天線的設計31-51
• 3.1 引言31
• 3.2 偏饋網(wǎng)狀反射面位置確定31-35
• 3.3 帶桁架偏饋索網(wǎng)天線的設計35-49
• 3.3.1 橢圓桁架的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)設計36-43
• 3.3.2 圓形桁架的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)設計43-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 第四章 索網(wǎng)天線的熱分析51-57
• 4.1 引言51
• 4.2 偏饋索網(wǎng)天線的熱分析方法51-54
• 4.2.1 天線熱分析方法51-52
• 4.2.2 索網(wǎng)天線的熱分析建模52-54
• 4.3 熱分析結(jié)果54-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第五章 索網(wǎng)天線的模態(tài)分析57-67
• 5.1 引言57
• 5.2 模態(tài)分析的原理介紹57-60
• 5.3 橢圓桁架的索網(wǎng)天線模態(tài)分析60-63
• 5.4 圓形桁架的索網(wǎng)天線模態(tài)分析63-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論和展望67-69
• 6.1 研究結(jié)論67
• 6.2 研究展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-75
• 作者簡介75-76

【相似文獻】

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