天線近場測試掃描架是天線近場測量系統(tǒng)的重要組成部分,其動力學(xué)性能決定著測量系統(tǒng)整機的性能發(fā)揮。掃描架的作業(yè)工況復(fù)雜多樣,為保證其工作安全可靠、高精高效,對其進(jìn)行準(zhǔn)確的力學(xué)分析和動態(tài)優(yōu)化設(shè)計是非常必要的。本文以超大型天線近場測試掃描架為研究對象,采用仿真分析和實驗測試相結(jié)合的方法對其進(jìn)行了力學(xué)分析和動力學(xué)優(yōu)化。首先,以高精度和高效率計算為目標(biāo)建立了結(jié)構(gòu)的有限元模型,并結(jié)合靜力分析判斷了質(zhì)量分布的合理性,結(jié)合動力學(xué)分析評價了正常、極端工況下結(jié)構(gòu)的動態(tài)穩(wěn)定性。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)整體性能良好,但存在應(yīng)力集中環(huán)節(jié);其次,由于對原型本體進(jìn)行動力學(xué)試驗分析會受到試驗條件及成本等多方面因素的制約,因此,依據(jù)動力學(xué)相似理論研制了縮比模型實物,繼而以其為研究對象進(jìn)行了固有特性與動態(tài)穩(wěn)定性試驗測試,然后按照相似比反推得到原型特性,并與原型仿真結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果表明,兩者基本吻合,縮比模型設(shè)計合理;同時,也驗證了仿真分析方法的合理性;最后,以提高結(jié)構(gòu)動態(tài)穩(wěn)定性為目標(biāo),建立了動力學(xué)優(yōu)化模型,并結(jié)合代理模型技術(shù),利用優(yōu)化算法進(jìn)行了動力學(xué)優(yōu)化計算。結(jié)果表明,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)動態(tài)擺動幅值比原型降低了45.82%。

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號對照表
縮略語對照表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 掃描架結(jié)構(gòu)設(shè)計研究現(xiàn)狀
        1.2.2 掃描架力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 掃描架力學(xué)分析
    2.1 掃描架有限元建模
        2.1.1 模型簡化與網(wǎng)格劃分
        2.1.2 關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理
    2.2 掃描架靜力學(xué)分析
        2.2.1 靜力分析方法
        2.2.2 靜力分析結(jié)果
    2.3 模態(tài)分析
        2.3.1 模態(tài)分析方法
        2.3.2 模態(tài)分析結(jié)果
    2.4 掃描架動力學(xué)分析
        2.4.1 動力學(xué)分析方法
        2.4.2 正常工況瞬態(tài)動力學(xué)分析
        2.4.3 極端工況瞬態(tài)動力學(xué)分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 縮比模型研究
    3.1 縮比模型設(shè)計
        3.1.1 相似性分析
        3.1.2 縮比模型建立
    3.2 縮比模型實驗研究
        3.2.1 模態(tài)測試
        3.2.2 動態(tài)穩(wěn)定性測試
    3.3 縮比模型伺服跟蹤仿真分析
        3.3.1 伺服控制系統(tǒng)建模
        3.3.2 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 掃描架動力學(xué)優(yōu)化設(shè)計
    4.1 優(yōu)化模型建立
        4.1.1 目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建
        4.1.2 設(shè)計變量選取
    4.2 代理模型構(gòu)建
        4.2.1 正交試驗設(shè)計
        4.2.2 代理模型生成
    4.3 動力學(xué)優(yōu)化
        4.3.1 一階算法優(yōu)化
        4.3.2 遺傳算法優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介



本文編號：3735104