可展开天线热分析研究及热分析平台开发

论文摘要

由于国内对星载可展开天线热分析、热设计手段的缺乏,因此展开对天线参数化、快速化热分析手段的研究对提高天线设计能力、提高产品研发效率,节约成本,具有十分重要的意义和应用价值。本文阐述的主要内容包括：对可展开天线的基本结构、国内外热分析技术的研究现状、太空热环境对星载可展开天线在轨运行的影响进行了概述,并阐述了开发星载可展开天线热分析平台的意义以及星载可展开天线在轨热分析的相关理论。根据可展开天线在轨热分析的特点,确定了热分析软件平台的开发流程,研究了开发本软件平台的关键技术,研究了铰接肋可展开天线的参数化建模方法,最后完成了可以对铰接肋结构可展开天线以及周边桁架结构可展开天线进行一体化分析的热分析平台的开发,这对快速化实现天线在轨热分析提供了保障。利用可展开天线热分析平台软件,对铰接肋可展开天线进行在轨热分析,计算了多种情况下天线的温度场以及变形场,通过对数据的分析对比得出了相关的结论,为工程中进行天线的热设计提供了参考。由热分析的结论以及相关资料可以发现,热变形对天线网面精度影响较大,为此设计了一种部分消除热变形对天线网面精度影响的方案,并对铰接肋结构天线的网面进行优化,数值结果表明该方法行之有效,对天线网面的设计具有一定的参考作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 可展开天线结构简介
• 1.2 可展开天线热分析发展现状
• 1.2.1 国外星载天线热分析发展现状
• 1.2.2 国内星载天线热分析发展现状
• 1.3 开发可展开天线热分析平台的意义
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 可展开天线热分析理论
• 2.1 可展开天线空间环境
• 2.2 轨道计算
• 2.3 空间外热流计算
• 2.4 本章小结
• 第三章 可展开天线热分析平台开发
• 3.1 可展开天线热分析平台总体设计
• 3.1.1 可展开天线热分析平台功能介绍
• 3.1.2 可展开天线热分析平台软件架构
• 3.2 铰接肋可展开天线参数化建模
• 3.2.1 节点坐标的计算
• 3.2.2 单元连接方案设计
• 3.2.3 参数化建模的程序实现
• 3.3 热分析平台的实现
• 3.3.1 热分析平台的开发流程
• 3.3.2 热分析平台实现的关键技术
• 3.3.3 热分析平台的界面设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 铰接肋可展开天线热分析
• 4.1 铰接肋可展开天线模型的建立
• 4.2 铰接肋可展开天线温度场分析
• 4.2.1 铰接肋可展开天线温度场计算结果
• 4.2.2 铰接肋可展开天线温度场计算结果分析
• 4.2.3 铰接肋可展开天线温度场分析结论
• 4.3 铰接肋可展开天线变形场分析
• 4.3.1 铰接肋可展开天线变形场计算结果
• 4.3.2 铰接肋可展开天线变形场计算结果分析
• 4.3.3 铰接肋可展开天线变形场分析结论
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于太空热环境的网面调整
• 5.1 网面精度调整技术现状
• 5.2 基于太空热环境的网面调整方案
• 5.3 算例分析
• 5.3.1 优化数学模型的建立
• 5.3.2 数值结果分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献