三向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的形面精度分析.pdf

1、在空間可展天線中，由于網(wǎng)狀可展天線具有質(zhì)量輕、口徑大、收納率高的特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、偵查、對地觀測、深空探測等領(lǐng)域，其中三向索網(wǎng)天線是該類天線中形面精度最高、不均勻性最小、保形能力最佳的一種形式。周邊桁架式結(jié)構(gòu)是可展結(jié)構(gòu)的一種，其結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量較輕、口徑范圍廣，是網(wǎng)狀可展天線理想的載體。本文對周邊桁架式三向索網(wǎng)天線的型面幾何設(shè)計(jì)、索網(wǎng)預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)、形面精度分析以及失穩(wěn)分析與調(diào)整等內(nèi)容進(jìn)行了的研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先，對

2、周邊外桁架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析。周邊外桁架主要起到支撐三向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的作用，其結(jié)構(gòu)參數(shù)與展開可靠性對形面精度有著重大的影響。分析內(nèi)容包括對其展開原理的分析并探索可靠的驅(qū)動(dòng)方式；通過優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法確定了周邊外桁架的個(gè)數(shù)及收納率；根據(jù)理論參數(shù)設(shè)計(jì)外桁架零部件并虛擬裝配，最終加工縮比實(shí)物模型。
　　其次，對零狀態(tài)下的三向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)參數(shù)將作為形面精度分析時(shí)的初始條件。包括原理性誤差分析，以確定索的長度范圍；通過優(yōu)化網(wǎng)面張力比與網(wǎng)面質(zhì)

3、量確定了網(wǎng)面分段數(shù)；求解零狀態(tài)下的網(wǎng)面坐標(biāo)并建立三向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有限元模型。
　　接著，初始狀態(tài)下的三向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)因預(yù)應(yīng)力而張緊成形，相對于零狀態(tài)出現(xiàn)了形面偏差，因而對形面精度的分析轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)的找形分析。分析過程為建立六環(huán)三向索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的平衡矩陣以進(jìn)行幾何穩(wěn)定性分析；以預(yù)應(yīng)力不均勻系數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，通過遺傳算法對預(yù)應(yīng)力進(jìn)行優(yōu)化得出一組最優(yōu)解；通過有限元法分析出變形后的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)并進(jìn)行ANSYS驗(yàn)證，以證明該分析方法的正確性；以及通過節(jié)點(diǎn)采樣