大曲率高精度反射器面板精密成形坯料展开技术

高精度反射器面板型面为旋转抛物面的一部分,采用分块成形拼接安装的方法制造,每块面板的边缘形状为空间曲线,对边缘精度要求很高。对于大曲率面板,试验表明,通过基于弧长法的几何展开法得到的坯料不能满足拼接安装的边缘精度要求。该文采用基于力学展开的高精度面板坯料展开方法,通过模拟分析,验证了其方法对解决大曲率反射器面板拼缝难题的可行性,解决了大曲率紧缩场高精度面板坯料展开的工程问题。

高精度面板成形过程中的拼缝应用

结合高精度面板的工艺过程,针对其成形过程中的扭转问题,分析其形成原因,提出解决方法。并通过有限元模拟,给出切应力的估算方法。为大面积、大曲率高精度面板的拼接制造提供理论依据。同时,进行实验验证,实验结果与模拟结果吻合较好。

一种毫米波天线反射面板精密成形的数值模拟

天线反射面板的成形方法对面板精度有着重要的影响。根据具有大面积、主动反射面的毫米波天线对面板的成形要求,提出了一种基于高精度模具、蒙皮开缝、真空负压和胶粘背筋的成形方法。建立了该成形过程的有限元模型,并利用接触算法实现了该过程的数值仿真。研究发现蒙皮开缝后能有效降低蒙皮内的应力水平。面板回弹引起背筋的不均匀变形是面板成形误差产生的主因。分析了面板形面曲率、蒙皮开缝长度和背筋高度等面板结构参数对面板成形精度的影响规律,为合理设计该工艺过程和提高面板的成形质量提供了重要依据。

Ka波段天线反射面板成型技术

介绍了铝合金高精度天线面板的成型技术,分析了关键技术和工艺装备,论述了采用“拉伸+负压”成型技术加工高精度Ka波段天线面板的工艺过程并成功运用在工程实践中。

高精度碳纤维增强树脂复合材料夹层天线面板热变形影响参数仿真与实验

为满足亚毫米波、太赫兹波段等高频天线反射面的应用需求,采用附加树脂修型技术制得1米级、面形精度优于10μm均方差(RMS)的碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料天线面板。主要开展了针对高精度CFRP复合材料面板在极端低温环境下的热变形机制研究。根据基础材料性能测试数据,建立面板的有限元仿真模型,预测大温差工况下多结构参数面板的热变形残差,分析了影响面板热变形特性的主要因素。比较了铝蜂窝和碳管阵列夹芯两种面板结构热变形特性的差异。结果表明,碳管夹芯结构面板具备更高的比刚度和热稳定性。通过仿真结构优化给出了面板的结构设计参数,并重新试制了原型面板。采用基于高精度数字摄影测量的实验方法,对铝蜂窝和碳管阵列两种夹芯结构原型面板在低温环境下的热变形误差进行了测量,通过分析实验与仿真结果的误差来源,讨论了有限元预测方法的可行性,给出了针对高精度CFRP复合材料面板设计及工艺方法的指导意见。