拋物面天線日照溫度效應(yīng)分析及溫度傳感器優(yōu)化布置.pdf

1、本文以某大口徑拋物面天線為研究對(duì)象，主要開展了兩大方面的研究工作：日照環(huán)境下拋物面天線的溫度效應(yīng)分析；基于遺傳算法的固定數(shù)目的溫度傳感器優(yōu)化布置。
　　 日照環(huán)境下拋物面天線的溫度效應(yīng)分析方面，采用有限元方法研究了某大口徑拋物面天線的日照溫度場(chǎng)和變形場(chǎng)的變化規(guī)律?？紤]最不利氣候之一即夏至日整點(diǎn)時(shí)刻太陽(yáng)輻射、空氣對(duì)流、周圍環(huán)境長(zhǎng)波輻射以及陰影遮擋等各種邊界條件，進(jìn)行了反射面面板及背架結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)的瞬態(tài)時(shí)程分析，計(jì)算得到特定日期的日照

2、溫度場(chǎng)，并將溫度場(chǎng)結(jié)果加載到對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)模型中計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的變形場(chǎng)和熱應(yīng)力情況，據(jù)此結(jié)果分析確定了日照條件下天線反射面溫度場(chǎng)和變形場(chǎng)隨時(shí)間變化的規(guī)律。
　　 固定數(shù)目的溫度傳感器的優(yōu)化布置方面包含兩部分內(nèi)容：其一是基于空間插值理論的溫度場(chǎng)重建，根據(jù)空間插值理論，采用反距離加權(quán)插值法，以某一時(shí)刻有限個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度來插值還原其余溫度未知的節(jié)點(diǎn)的溫度，并以均方根誤差及平均絕對(duì)誤差來衡量比較插值結(jié)果的優(yōu)劣。其二是基于遺傳算法的溫度傳感器

3、優(yōu)化布置，針對(duì)某一時(shí)刻的溫度場(chǎng)結(jié)果，固定反射面面板上布置的溫度傳感器的個(gè)數(shù)。以遺傳算法為理論基礎(chǔ)，按照遺傳算法的選擇、交叉、變異等算子進(jìn)行溫度傳感器布置點(diǎn)的優(yōu)化。通過對(duì)結(jié)合有限元計(jì)算信息的有固定點(diǎn)的種群和無固定點(diǎn)種群的優(yōu)化結(jié)果的對(duì)比，得到了較為合適的溫度傳感器布置點(diǎn)。
　　 目前國(guó)內(nèi)對(duì)上述方面的研究處于起步階段，針對(duì)這種情況，本文進(jìn)行了初步嘗試，闡述了相關(guān)理論和研究方法，所完成的工作大口徑天線的熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定工程指導(dǎo)意義。<