發(fā)布時間：2017-08-30 14:36

  本文關(guān)鍵詞：天線結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動態(tài)特性分析研究

  更多相關(guān)文章： 天線 靜力學(xué)分析 動力學(xué)分析 靈敏度分析

【摘要】：天線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)最早出現(xiàn)在20世紀(jì)初,其基本功能是利用目標(biāo)對電磁波的散射而發(fā)現(xiàn)目標(biāo),并測定目標(biāo)的空間位置。地面雷達(dá)天線廣泛應(yīng)用于國防、軍事及氣象等方面。對于天線的結(jié)構(gòu)及其動靜態(tài)特性的研究非常重要,提升雷達(dá)天線的整體性能也是進(jìn)行設(shè)計時必須考慮的主要問題。以往對天線的研究是將連桿和關(guān)節(jié)都看成是剛性的,本文考慮了傳動鏈系統(tǒng)的柔性對天線固有頻率的影響,以期更準(zhǔn)確地描述天線的動態(tài)特性。首先,對天線結(jié)合部進(jìn)行了分類闡述,并對固定結(jié)合部和可動結(jié)合部的仿真處理方法進(jìn)行了分類總結(jié)。將7.3米天線類比為三自由度串聯(lián)機器人,建立了7.3米天線的標(biāo)準(zhǔn)D-H坐標(biāo)系,對7.3米天線進(jìn)行運動學(xué)分析,并推導(dǎo)出了其雅克比矩陣參數(shù)形式。其次,將簡化處理的7.3米天線的三維模型導(dǎo)入到ANSYS Workbench有限元仿真軟件中,對模型進(jìn)行布爾操作等簡化處理后,設(shè)置接觸和運動副、劃分網(wǎng)格、施加邊界條件,對7.3米天線進(jìn)行靜力學(xué)分析。同時也對饋源艙進(jìn)行了靜力學(xué)分析。然后,采用拉格朗日方法建立了含有關(guān)節(jié)柔性特性的7.3米天線整體動力學(xué)方程,分別得到了7.3米天線的連桿動力學(xué)方程和電機動力學(xué)方程,并且推導(dǎo)得到了連桿動力學(xué)方程中慣量矩陣的參數(shù)形式。根據(jù)多自由度系統(tǒng)的模態(tài)分析理論,推導(dǎo)出含有關(guān)節(jié)柔性的7.3米天線系統(tǒng)振動方程。運用ANSYS Workbench有限元仿真軟件對7.3米天線進(jìn)行了自由模態(tài)分析,得出了7.3米天線前6階固有頻率值,并將理論結(jié)果和實驗結(jié)果進(jìn)行了對比分析。最后,對7.3米天線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行了靈敏度分析,分別從傳動鏈系統(tǒng)剛度、配重塊重量和混凝土地基高度等方面分析對天線固有頻率的影響,并對7.3米天線進(jìn)行了仿真分析,對提高天線的固有頻率提出了建議。
【關(guān)鍵詞】：天線 靜力學(xué)分析 動力學(xué)分析 靈敏度分析
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN820
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題背景及研究意義10-12
• 1.1.1 課題背景10-11
• 1.1.2 課題研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 天線結(jié)合部問題研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 天線固有頻率研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 天線靈敏度研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 天線結(jié)合部建模和運動學(xué)分析17-30
• 2.1 引言17
• 2.2 天線結(jié)合部精確建模方法17-25
• 2.2.1 典型結(jié)合部的建模方法匯總17-19
• 2.2.2 采用接觸的結(jié)合部處理方法研究19-20
• 2.2.3 采用運動關(guān)節(jié)的處理方法研究20-21
• 2.2.4 基于虛擬樣機的結(jié)合部實際處理方法研究21-23
• 2.2.5 邊界條件的施加方式23-25
• 2.3 7.3米天線運動學(xué)分析25-28
• 2.3.1 建立 7.3 米天線標(biāo)準(zhǔn)D-H坐標(biāo)系25-26
• 2.3.2 7.3米天線正運動學(xué)分析26-28
• 2.4 7.3 米天線雅克比矩陣28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 天線結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析30-48
• 3.1 引言30
• 3.2 7.3m天線整體變形分析30-32
• 3.3 FAST饋源艙整體結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析32-46
• 3.3.1 饋源艙的姿態(tài)描述32-33
• 3.3.2 饋源艙模型關(guān)鍵部位的簡化處理33-34
• 3.3.3 饋源艙結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分34-35
• 3.3.4 饋源艙整體結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)分析35-46
• 3.4 本章小結(jié)46-48
• 第4章 天線結(jié)構(gòu)的動力學(xué)分析48-66
• 4.1 引言48
• 4.2 7.3 米天線動力學(xué)模型的建立48-54
• 4.2.1 7.3 米天線柔性關(guān)節(jié)的建立48-49
• 4.2.2 7.3 米天線動力學(xué)模型的建立49-54
• 4.3 7.3米天線振動模態(tài)分析54-58
• 4.3.1 模態(tài)分析原理54-56
• 4.3.2 含有柔性關(guān)節(jié)的 7.3 米天線系統(tǒng)振動方程56-58
• 4.4 7.3m天線結(jié)構(gòu)的自由模態(tài)分析58-62
• 4.4.1 7.3m天線結(jié)構(gòu)的仿真處理59
• 4.4.2 7.3m天線結(jié)構(gòu)模態(tài)分析結(jié)果59-61
• 4.4.3 7.3m天線的模態(tài)陣型61
• 4.4.4 不同俯仰角度下 7.3 米天線結(jié)構(gòu)的固有頻率61-62
• 4.5 7.3 米天線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的模態(tài)試驗62-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 第5章 天線結(jié)構(gòu)的靈敏度分析66-77
• 5.1 引言66
• 5.2 7.3m天線結(jié)構(gòu)的靈敏度分析66-76
• 5.2.1 7.3m天線傳動鏈剛度對固有頻率的影響66-72
• 5.2.2 配重塊的質(zhì)量對天線固有頻率的影響72-73
• 5.2.3 混凝土地基高度對天線固有頻率的影響73-74
• 5.2.4 提高天線固有頻率的方法74-76
• 5.3 本章小結(jié)76-77
• 結(jié)論77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果83-84
• 致謝84

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