星載拋物面天線賦形方法及熱分析研究.pdf

1、浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院博士學(xué)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(xué)位級別：博士專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程指導(dǎo)教師：關(guān)富玲20081001浙江火學(xué)博上學(xué)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(chǔ)上，用Galerkin方法推導(dǎo)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(nèi)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(chǔ)上，推導(dǎo)了用內(nèi)熱源材料層自由度表示的殼體有限元公式。針對輻射項導(dǎo)致求解方程組的高度非線性，在直接迭代法的基礎(chǔ)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(jìn)行了數(shù)值仿真，結(jié)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(zhǔn)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(biāo)

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(guān)系，確定反射器殼體位移均方根值(RMSD)為電性能考察指標(biāo)；以某星載天線為對象，研究了穩(wěn)態(tài)條件下RMSD對熱傳導(dǎo)系數(shù)的敏感性，結(jié)果表明熱傳導(dǎo)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(nèi)熱傳導(dǎo)系數(shù)、橫向熱傳導(dǎo)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(nèi)反射器節(jié)點RMSD的最大值為設(shè)計指標(biāo)，對某天線的分析表明，在所選水平條件下熱膨脹系數(shù)