星载薄壁结构天线结构优化设计与试验验证 |
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作者姓名: | 杨俊良 艾永强 钟亦阳 |
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作者单位: | 中国空间技术研究院西安分院,西安,710000;中国空间技术研究院西安分院,西安,710000;中国空间技术研究院西安分院,西安,710000 |
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摘 要: | 薄壁结构具有质量轻、电性能稳定等优点,但同时又由于其结构刚度低、承力能力差、同等力学环境下加速度响应大等缺点,制约着其在星载天线领域的应用。文章针对卫星薄壁结构天线的上述缺点,利用通用有限元分析软件MSC.Patran/Nastran建立力学分析模型,计算得到影响薄壁结构天线基频低、承受应力大的薄弱位置。进行结构优化时,突破传统的等截面加强筋设计方式,在该薄弱位置增加变截面加强筋,提高了结构基频;在加强筋之间设计倒角,降低了结构应力水平。优化后的分析结果表明,天线结构的基频提高了106%,同等力学环境下加速度响应降低了94%,应力水平减少了93%,满足天线设计指标要求。最后,通过试验验证了该优化方法的有效性,对以后薄壁结构天线的设计具有一定的指导意义。
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关 键 词: | 薄壁结构 结构优化 有限元分析 加强筋 基频 应力水平 试验验证 |
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