星載拋物面天線賦形方法及熱分析研究.pdf

1、浙江大學建筑工程學院博士學位論文星載拋物面天線賦形方法及熱分析研究姓名：陳志華申請學位級別：博士專業(yè)：結構工程指導教師：關富玲20081001浙江火學博上學位論文摘要以及灰色體受外熱流作用時表面凈熱流計算公式；根據(jù)太空環(huán)境的特點，對反射器殼體橫向考慮非線性溫度分布，在考慮正交各向異性材料特性和殼體自輻射的基礎上，用Galerkin方法推導了太空環(huán)境下一般殼體的穩(wěn)態(tài)熱分析有限元方程；提出了有內熱源材料層的層合單元模型，在相鄰材料層的溫度和

2、熱流邊界條件基礎上，推導了用內熱源材料層自由度表示的殼體有限元公式。針對輻射項導致求解方程組的高度非線性，在直接迭代法的基礎上，提出了一種用于解搜索的修正直接迭代法；在瞬態(tài)熱分析中，對不同的時間域求解方法進行了數(shù)值仿真，結果表明中心差分和后差分方法在本問題的求解中精度非常接近；對某天線的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)熱分析表明，所采用的單元及算法具有較好的精度，能準確反映天線的在軌溫度分布。為確定星載天線的熱變形及其對電性能的影響，采用一種基于正交曲線坐標

3、系的樣條函數(shù)有限元分析其變形；根據(jù)變形與增益的關系，確定反射器殼體位移均方根值(RMSD)為電性能考察指標；以某星載天線為對象，研究了穩(wěn)態(tài)條件下RMSD對熱傳導系數(shù)的敏感性，結果表明熱傳導系數(shù)的影響隨工況變化；為分析各主要因素對RMSD的影響，采用正交仿真試驗方法研究面內熱傳導系數(shù)、橫向熱傳導系數(shù)、比熱容、彈性模量以及熱膨脹系數(shù)對RMSD的影響，用一周內反射器節(jié)點RMSD的最大值為設計指標，對某天線的分析表明，在所選水平條件下熱膨脹系數(shù)