空間充氣可展硬化薄膜天線結構熱分析.pdf

1、空間充氣可展薄膜天線由于具有重量輕、收納率高、展開可靠性高和費用低等顯著的特點，正受到宇航工程師廣泛的關注，目前我國處于基礎技術研究階段。當天線沿軌道飛行時，要經歷較大幅度的高低溫變化，同時在結構中存在較大溫度梯度，這將會引起熱應力和熱變形。不滿足使用要求的熱平衡溫度會降低天線使用壽命，甚至產生故障；熱變形引起的反射面形狀變化會對天線的電性能產生很大影響。因此，準確地預測空間充氣可展天線在軌溫度場、熱應力、熱變形對于整個結構的熱設計和結

2、構設計均具有重要意義，而且減少研制費用，縮短周期。
　　首先介紹熱分析原理，分析軌道中的熱荷載和陰影情況，闡述了溫度場計算原理和天線熱設計方法。建立了包括裙邊、罩棚和反射面的理想空間充氣可展薄膜拋物面天線模型，考慮軌道上的太陽輻射熱、地球反射太陽熱、地球紅外輻射熱等熱流，同時考慮地球陰影、機構本身陰影的遮擋，得出了不同太陽位置下空間充氣可展薄膜天線在低地軌道和地球同步軌道運行時2個周期內的溫度場，并進行比較分析。
　　然后分

3、析并處理溫度場結果，編寫載荷步文件，解決了I-DEAS軟件和ANSYS軟件的接口問題，提出了一種在軌天線熱-結構耦合分析方法。進而計算得出熱應力和熱變形，在此基礎上提取反射面的熱變形，評估了天線的形面精度，并對結果進行比較。
　　最后引入構型拋物面充氣可展天線，介紹其反射面裁切設計方法，建立了包括裙邊、罩棚、反射面、邊緣索、拉索和支撐環(huán)的構型拋物面形充氣可展天線模型。推導誤差計算公式，分析了初始形面誤差。運用前述熱-結構耦合分析方