5米可展開索網(wǎng)天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、大型可展開索網(wǎng)天線是近年來備受各國宇航界學(xué)者關(guān)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(shè)計(jì)。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(biāo)設(shè)計(jì)索網(wǎng)桁架組合結(jié)構(gòu)，最后對(duì)設(shè)計(jì)的索網(wǎng)天線進(jìn)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(shè)計(jì)目標(biāo)，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(diǎn)均落在理想拋物面上，為帶桁架網(wǎng)狀天

2、線的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
　　2、為優(yōu)化設(shè)計(jì)帶預(yù)應(yīng)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(xué)設(shè)計(jì)的思想。詳細(xì)闡述了穩(wěn)定雙層張力網(wǎng)對(duì)稱設(shè)計(jì)方法，對(duì)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(duì)于偏饋索網(wǎng)天線，不同的天線反射面切割方法導(dǎo)致反射面會(huì)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(duì)豎方向投影切割法，推導(dǎo)了截取相貫線方程并論證

3、了橢圓桁架索網(wǎng)天線的最外圈節(jié)點(diǎn)在同一個(gè)平面上。斜方向投影切割法實(shí)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(diǎn)組合提供了可能。
　　3、對(duì)索網(wǎng)天線進(jìn)行熱分析,優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shí)仍能滿足天線電性能的要求。通過ANSYS熱分析對(duì)比兩種偏饋索網(wǎng)天線的熱穩(wěn)定性，方法是對(duì)所有節(jié)點(diǎn)施加恒溫載荷來模擬溫度對(duì)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