网状反射面可展开天线的结构优化设计研究
论文摘要
网状反射面天线是目前空间可展开天线的主要结构形式之一。本文的研究工作基于某预研项目:某可展开天线综合设计平台。主要内容包括以下几个方面:1)以索的力密度为设计变量,天线网面精度及预拉力分布均匀性为目标函数,建立了基于力密度法的天线索网结构找形优化模型。算例结果表明,通过该找形方法可以获得较高的网面精度和较均匀的索网预拉力。2)应用Morris设计变量抽样检验方法,以调整索的力密度为设计变量,天线网面精度为目标函数,进行了调整索的敏感性分析,为进一步研究网面的调整技术打下了基础。3)建立了参数化的铰接肋天线展开态有限元分析模型,并将其应用于天线的结构优化设计。建立了网状反射面天线的展开态优化模型,对其结构进行了优化设计,使其满足重量、形面精度、静力和动力性能要求。4)完成了综合设计平台的优化模块软件。介绍了优化模块的功能、设计方案及关键技术,并进行了算例验证。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 研究背景1.2 空间可展开天线的发展现状1.3 网状反射面天线索网结构网面形态设计研究现状1.4 网状反射面天线优化设计研究现状1.5 本文的主要工作第二章 网状反射面天线索网结构的形态优化设计2.1 引言2.2 常用的找形方法2.2.1 力密度法2.2.2 动力松弛法2.2.3 非线性有限元法2.3 基于力密度法的网状反射面天线索网结构形态优化方法2.3.1 力密度法的基本原理2.3.2 力密度形态优化设计方法2.3.3 算例分析2.3.4 结果对比2.4 小结第三章 网状反射面天线调整索的敏感性分析3.1 引言3.2 设计变量的敏感性分析3.2.1 设计变量的基础效应3.2.2 设计变量的独立随机抽样3.3 网状反射面天线调整索的敏感性分析3.4 小结第四章 网状反射面天线结构展开态优化设计4.1 引言4.2 网状反射面天线展开态的参数化建模4.2.1 铰接肋天线的参数化建模4.2.2 AstroMesh天线的参数化建模4.3 网状反射面天线结构展开态优化建模4.4 算例4.5 小结第五章 网状反射面天线综合设计平台优化模块5.1 引言5.2 网状反射面天线优化模块功能和设计方案5.2.1 模块功能5.2.2 设计方案5.3 关键技术5.3.1 变量解析5.3.2 优化过程干预5.3.3 优化过程可视化5.4 网状反射面天线优化模块界面及算例验证5.5 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
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