The invention relates to a method to optimize the cooling curves of planar slot antenna vacuum brazing process, which comprises the following steps: (1) according to the cooling time of TIME, selection of appropriate Bezier curve segments m and N number, determine the required number of control points m (n+1); (2) according to the cooling curve. The calculated temperature and cooling rate in different time, at different times to determine the base metal and filler metal thermal expansion coefficient; (3) using thermo elasto plastic finite element method, the calculation of antenna in the cooling curve under the radiation array surface RMS RMS; (4) the conditions given in the premise; (5) ensure the position of the Bezier curve and slope under continuous constraints of the above steps are simplified; (6) optimization model is chosen to calculate the multi Island genetic algorithm, after the optimization meet the stop condition, extract the optimal value of the objective function and the optimal design of the corresponding variable (7) according to the optimum design variables, the form of cooling curve is obtained.
【技术实现步骤摘要】
一种平板裂缝天线真空钎焊过程中降温曲线的优化方法
本专利技术属于天线结构制造工艺领域,具体涉及一种平板裂缝天线真空钎焊过程中降温曲线的优化方法。
技术介绍
随着电子技术、信息技术的快速发展以及军事需求的日益提高,对电子装备电性能要求越来越高,电子装备正朝着高频度、高增益、高密度、小型化,快响应、高指向精度的方向发展。作为一种典型的电子装备,平板裂缝天线具有高增益、低副瓣、体积小和重量轻等特点,已广泛应用于机载雷达、导弹制导等多种电子装备中。作为雷达的重要部件,平板裂缝天线具有严格的精度要求,其制造精度的高低将直接影响到雷达的电性能。天线在制造过程中需先利用数控加工加工各层波导,然后整体拼装,最后经真空钎焊焊接成型。然而,由焊接带来的结构变形严重制约着天线电性能的提高。因此,控制天线焊接带来的残余应力和结构变形,保证天线电性能的实现,已成为一个关键技术问题。影响天线最终焊接变形的因素可以分为两类:一是天线基材、形状及结构形式这类固定因素,其在焊接过程中带来的变形是固定不变的;二是钎料材料及降温曲线这类可调整、变化的因素,不同的钎料和降温曲线带来的残余应力和结构变形不同。对于这些因素对天线残余变形及电性能的影响,已有不少学者进行了分析,并得出了一些重要结论,相关的研究有:B.Y.Duan等针对某机载平板裂缝天线进行盐浴焊数值模拟指出,当钎料热膨胀系数与基材热膨胀系数相近时,有利于减小天线焊接之后的残余变形,并对几种不同的降温曲线进行了分析,但并未给出降温曲线优选方案。具体分析结果在“DuanBY,SongLW,ZhuMB.Ontheinfluenceofthe ...
【技术保护点】
一种平板裂缝天线真空钎焊过程中降温曲线的优化方法,其具体步骤如下:(1)根据降温总时间TIME,选用合适的Bezier曲线分段数m和次数n,确定所需控制点个数m·(n+1),令控制点沿时间轴均匀分布,以控制点纵坐标的温度为设计变量,温度设计变量b表示为find b=[b
【技术特征摘要】
1.一种平板裂缝天线真空钎焊过程中降温曲线的优化方法,其具体步骤如下:(1)根据降温总时间TIME,选用合适的Bezier曲线分段数m和次数n,确定所需控制点个数m·(n+1),令控制点沿时间轴均匀分布,以控制点纵坐标的温度为设计变量,温度设计变量b表示为findb=[b0,b1,…bm·(n+1)-1]T其中bi(i=0~m·(n+1)-1)为控制点纵坐标;此时,降温曲线可以表示为(2)根据降温曲线,计算出不同时刻的温度和降温速率,确定不同时刻下母材和钎料的热膨胀系数;(3)利用热弹塑性有限单元法,计算天线在该降温曲线下辐射面阵面均方根值RMS,以均方根误差RMS最小值作为优化目标,即其中:NUM为辐射面节点总数,为节点i在焊接过程中发生的z向位移;(4)给出优化约束条件(41)设定求解参数上下限[bmin,bmax],其中bmax为天线焊接温度,bmin为室温;(42)结合天线焊接温度和室温数值给出温度上下限[Tmin,Tmax],其中Tmax为天线焊接温度,Tmin为室温;(43)结合真空炉容许降温速率确定降温速率范围[-T′max,-T′min],其中T′max为真空炉容许最大降温速率,T′min为0,保证降温曲线上温度值随时间的推移恒下降;最终,确定约束条件为
【专利技术属性】
技术研发人员:宋立伟,张超,韩创,李娜,李鹏,周金柱,王从思,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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