基于DDAM方法的天线罩冲击响应分析

结合某型号天线罩,采用ANSYS有限元分析软件,运用动力学设计分析方法(DDAM)对天线罩进行了纵向、横向和垂向的冲击响应分析,考察罩体结构在冲击载荷作用下的应力和位移响应。结果表明:天线罩在垂向冲击载荷作用下的位移和应力响应最大,其最大Mises应力为42.1 MPa,小于材料强度,其和位移最大值为40.356 mm,满足结构刚度要求,因此该天线罩在冲击载荷作用下结构安全可靠,能够满足正常工作需求。

复合材料天线罩多尺度可靠性优化设计

针对复合材料天线罩结构优化可靠性低的问题,提出一种多尺度的复合材料结构可靠性优化设计方法。以复合材料天线罩为研究对象,基于有限元法和多尺度仿真建立弹性性能预测模型和天线罩宏观有限元模型,通过等效传输线理论对天线罩电性能进行分析,获取符合电性能指标的铺层厚度区间。由于材料结构和设计变量受不确定性因素的影响,结合Kriging模型、SORA算法和蒙特卡洛仿真法,实现复合材料天线罩的多尺度可靠性优化设计。结果表明:优化后的天线罩在满足透波率和可靠性要求的同时,达到了45.15%的轻量化效果,可为复合材料机身零部件的可靠性优化设计提供指导。

雷达舱一体化隐身设计

雷达舱隐身设计是飞行器隐身设计中重要的组成部分,本文通过对结构隐身设计、吸波部件设计、天线隐身设计、雷达罩隐身设计方法探析,介绍了飞行器雷达舱一体化隐身设计的主要实现技术。

天线罩针刺织物根部结构设计及材料性能研究

针对耐高温天线罩对根部强度及根部材料与金属连接件热膨胀系数匹配性的特殊要求,设计了多种针刺结构石英纤维天线罩织物,并在罩体根部引入氧化铝纤维,系统研究了罩体根部材料的性能情况。结果表明适当降低网毡含量可以提升材料的拉伸性能,但材料的层间剪切强度会有所下降,压缩强度在网毡含量较低的情况下也有所降低。通过在根部引入氧化铝纤维,罩体根部的热膨胀系数有明显提升,但材料的高温拉伸强度随氧化铝纤维含量的增加呈先下降后上升的趋势。文中对相关工艺及材料性能研究为耐高温天线罩的设计提供了参考。

机载天线罩气动结构电磁多学科协同设计

为了给天线设备提供必要的保护,同时尽可能降低对天线阵列的方向图、增益的影响,对天线罩进行了基于气动、结构强度、电磁透波性能的多学科协同设计。气动外形方面通过对外形的曲面优化减阻设计了阻力较小的流线纺锤外形。在满足飞行器结构强度以及透波性能要求的基础上,天线罩采用A夹层结构,内外各0.5 mm石英纤维/环氧树脂蒙皮,中间采用5 mm芳纶纸蜂窝。通过气动载荷输入条件验证了结构变形为8 mm,有效入射角度范围透波率≥80%,结构强度刚度以及透波性能均符合设计要求。

某型飞行器整流天线罩工艺设计与应用

某型飞行器整流天线罩采用树脂基纤维增强复合材料制作,该整流天线罩的尺寸精度要求高且产品批量大,本文介绍了该整流天线罩的纤维增强铺层设计、模具设计和成型工艺,通过合理的工艺设计解决了该整流天线罩产品制造的问题,保证了产品批量化快速稳定生产。该工艺设计可为其他类似结构的产品工艺设计和生产提供参考。

宽频天线罩结构设计及制备工艺进展

天线罩是保护罩内各种仪器在恶劣环境条件下能够正常工作的一种设施,现代战争对天线罩的宽频化提出了越来越高的要求。在简述宽频天线罩设计原理和方法的基础之上,着重对国内外宽频天线罩的结构设计及工艺实现研究现状进行了综述,指出了我国与国外的差距及宽频天线罩的发展方向。

机载天线罩的设计研究

研究了机载天线罩设计过程中的基本问题和综合设计方法,运用三维射线追踪法进行了计算机辅助设计,给出了布设防雷击部件的经验公式,介绍了工艺设计方法。电测结果较好地满足了设计要求。

某机载雷达天线罩结构设计

根据直升机旋翼上方雷达天线的工作方式及安装特殊性,对某雷达天线罩结构设计的主要环节进行了阐述,包括环境分析、详细结构设计、强度分析、试验验证等,强调通过严谨的分析、设计及试验来达到电性能和结构性能指标要求,可供同行进行类似设计参考。

大型地面雷达罩夹层结构设计与分析

选用壳单元,利用ANSYS软件对玻纤增强泡沫夹芯夹层结构的大型地面雷达罩进行了结构设计和有限元分析,在自重、风载和雪载及组合工况下,对不同结构层厚度的雷达罩进行了应力、变形和稳定性分析。对2种结构形式的雷达罩进行了对比,结果表明夹层结构具有明显的优势。既减轻了罩体的自重,又提高了结构的刚度。此工作为大型地面雷达罩的结构设计提供了参考依据。

宽频透波天线罩研究进展

反辐射导弹要求其天线罩宽频带透过电磁波,随着飞行速度的提高,天线罩耐温性能也应有所提高,故而耐高温宽频透波天线罩技术越来越成为反辐射导弹发展的瓶颈。在简述宽频透波天线罩基本原理的基础之上,着重对国内外宽频天线罩的结构设计及工艺实现研究现状进行综述,并对宽频透波天线罩在设计、制备和加工过程中可能存在的问题进行评述。

3D打印天线罩技术研究进展

天线罩是位于飞行器头部集防热、透波、承载等多功能于一体的结构/功能部件,高性能天线罩的设计与制备成为新型飞行器研制的瓶颈之一。3D打印技术是近年来发展的增材制造新技术,能够实现复杂结构的一体化成型,克服传统成型工艺的各种局限性,在天线罩领域具有广阔的应用前景。本文概括了常用3D打印技术的特点,分别从3D打印天线罩模具制备、3D打印天线罩结构设计、3D打印天线罩材料成型、3D打印设备优化四个方面,综述了3D打印技术在天线罩领域的研究现状,并对其未来发展趋势进行了展望。

一种低频段小型化带通频率选择表面天线罩设计

具有陡峭截止性能的带通型频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)在低频段天线设计中有重要应用需求,而传统带通型FSS设计在低频段存在单元尺寸过大和散射栅瓣等问题。为此,提出了一种低频段小型化的带通型FSS天线罩。该结构通过多层非谐振型FSS级联而成,并采用介质加载和FSS单元交叉曲折等小型化设计技术,使其具有S频段二阶带通空间滤波特性,相对带宽达到25%。同时,FSS单元尺寸减小至1/16λ_(0)(λ_(0)为中心工作波长),天线罩电厚度约为1/20λ_(0)。基于带通FSS的等效电路模型,给出了详细的FSS单元小型化设计过程,完成了该S频段小型化二阶带通型FSS天线罩实物样件加工和传输特性测试工作,测试结果与全波仿真结果吻合较好。

宽带隐身天线罩设计

实现通信、侦察、电子对抗功能的天线是飞行器的主要散射来源之一,其隐身性能直接影响飞行器的生存能力。对天线进行保护的天线罩的隐身设计是实现天线良好隐身性能难以避开的难题。为此,设计了一种宽带隐身天线罩。通过采用A夹层结构实现天线罩的宽带透波特性,并进一步通过对天线罩透波区域外形设计实现了天线罩的宽带隐身特性,其雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)在X、Ku频段接近-40 d Bsm。该宽带隐身天线罩可用于隐身平台上天线散射特性控制。

雷达天线罩结构设计方法的研究进展与展望

文中以舰载及地面雷达常用天线罩为研究对象,对其结构形式及设计方法进行了概述。首先介绍了天线罩的功能和分类以及电讯设计基础等基本知识;然后详细介绍了天线罩的结构形式、材料选择、载荷形式、工艺方法等结构设计中需要重点关注的内容,并详细研究了典型波段天线罩壁厚的设计方法;接着介绍了几种应用相对较少但有广泛需求的新型天线罩;最后简单探讨了天线罩的发展趋势。

一种新型交织器的设计

在简单介绍两种常用交织器的基础上,给出了随机分组交织器的设计,并进行了计算机仿真。结果表明,此交织器设计简单,占用内存少,性能明显优于分组交织器,而仅次于随机交织器。

复合材料雷达罩耐鸟撞和电磁性能综合优化设计

对蜂窝夹芯复合材料雷达罩进行耐鸟撞优化设计以及耐鸟撞和电磁性能综合优化设计,优化设计变量是雷达罩分段后的总厚度和比例等,耐撞性优化目标是最大限度的减小雷达罩的损伤面积和保护雷达罩内的设备安全,体现在数值计算中减小雷达罩的失效单元数和鸟体的剩余动能;耐鸟撞和电磁性能的综合优化目标除满足以上目标外,也要求使电磁参数指标达到最优。优化软件中集成了显式动力分析软件LS-DYNA和电磁分析软件FEKO,采用了适合于复合材料壳单元冲击损伤的Chang-Chang模型。某算例的优化结果表明:合理的优化设置可以实现蜂窝夹芯复合材料雷达罩的耐鸟撞和电磁性能优化要求,并提高工程设计效率。

分段铸造式飞机雷达罩成型模具的参数化设计

针对采用分段铸造式设计制造的复合材料飞机雷达罩的成型模具,将参数化设计方法运用到其设计中,能够提高设计效率、缩短设计周期。通过分析成型模具的结构特点和建模要求,结合工装设计人员的经验,确定其参数化设计流程。通过分析成型模具各段的具体结构,提取成型模具各段的主要设计参数。基于CATIA开发出分段铸造式飞机雷达罩成型模具的参数化设计系统。

确定雷达罩设计许用值的方法研究

按照CCAR25.613条款"材料与结构许用值"的要求,民用飞机雷达罩需进行许用值设计。本文通过研究确定了进行雷达罩玻璃纤维复合材料设计许用值试验的试验项目、试验采用的标准、试验环境、试验件数量以及试验数据的处理方法等,并将采用ASTM标准测试得到的许用值试验数据与用GB标准得到的测试数据进行了比较。结果表明,按照ASTM标准进行玻璃纤维复合材料结构设计许用值试验得到的数据分散性小,许用值的测试数据高,避免了采用国内标准导致的性能数据低的情况。该设计许用值已成功应用于新型涡扇支线飞机雷达罩的设计和静力试验。

毫米波极化栅天线罩分析和设计

随着毫米波系统的广泛应用,对毫米波天线罩需求不断增加,本文系统推导了极化栅天线罩的数学模型,给出了W波段毫米波极化栅天线罩的详细设计,理论计算结果与仿真符合较好,满足了系统的要求。