一种网状天线索网形态分析方法技术

技术编号:23558502 阅读:32 留言:0更新日期:2020-03-25 04:02
一种网状天线索网形态分析方法,具体步骤包括:确定索网结构的拓扑构型;生成索网网格获取前索网与背索网的节点坐标;对前索网赋值一组初始的预应力以及假定一组背索网的初始预应力;进行初始非线性静力求解;应用静力求解结果修正计算模型,更新前索和背索的预应力值以及背索的节点坐标;更新模型后进一步进行非线性静力求解工作;提取节点位移及索力结果进行判断,若达到判断指标,则进入下一步确定前索网索力和背网几何形状,若没达到判断指标要求则返回模型修正步骤;最终确定索网预应力自平衡索网体系索网参数。本发明专利技术通过对网状天线双层索网进行找力、找形分析和索网结构的预应力优化,在提高索网结构稳定性的同时更加有益于工程的实现。

A form analysis method of mesh antenna cable net

【技术实现步骤摘要】
一种网状天线索网形态分析方法
本专利技术属于天线
,具体涉及一种网状天线索网形态分析方法,用于索支承反射面成形设计。
技术介绍
为符合最新的航天工程应用,例如国防安全战略、高分辨率对地观测、全球卫星导航系统等,提出的多功能、多频段要求,卫星系统的天线结构趋于高精度、大型化发展。考虑到现有运载火箭对有效载荷的限制,主要问题表现为如何实现轻质、高收纳率的可展天线结构。由金属反射丝网和柔性索网构成的索支承可展开反射面天线具备上述要求,成为大口径高精度天线的主要结构形式,且索支承网面天线因其合理地协调了天线大口径与高精度的兼容性问题,具有高度的研发需求与应用价值,因而索网的形态设计也受到越来越广泛的关注。索网结构的设计状态分析为寻求一种满足结构造型与功能要求的自平衡预张力状态及其对应的几何构型。针对实际工程,一般有两种思路:其一,指定索网一组合理的预张力值,寻求满足此预张力状态和边界条件的几何形状,即找形分析;其二,根据结构造型要求指定索网的几何形状,求满足此几何形状的自平衡预张力状态,即找力分析。找形分析中,在预张力值的设定存在不合理性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种网状天线索网形态分析方法,所述网状天线索网包括前索网、张力阵和背索网,其特征在于,包括以下步骤:/nS1:根据反射面的技术要求,应用三角形或四边形作为网面的几何划分单元,确定索网结构的拓扑构型;/nS2:根据步骤S1的索网拓扑,应用均匀张力法或准测力线法生成前网面和背网面的网格,获取前索网与背索网的节点坐标

【技术特征摘要】
1.一种网状天线索网形态分析方法,所述网状天线索网包括前索网、张力阵和背索网,其特征在于,包括以下步骤:
S1:根据反射面的技术要求,应用三角形或四边形作为网面的几何划分单元,确定索网结构的拓扑构型;
S2:根据步骤S1的索网拓扑,应用均匀张力法或准测力线法生成前网面和背网面的网格,获取前索网与背索网的节点坐标和
S3:在首次非线性求解前,前索网赋值一组初始的预应力背索网假定一组初始的预应力根据索网体系的空间几何关系并假定张力阵的索力来获取,据经验张力阵的数值一般较小,在此按1N进行预设计;
S4:结合前索网及背索网的几何形状、初始边界条件以及张力阵的布置形式等进行非线性静力求解;
S5:该步为计算模型的修正过程,以索网结构变形后的前索网的索力修正模型中前索网的预应力,记为以索网结构变形后的背索网的索力修正模型中背索网的预应力,记为以变形后背索网的节点坐标替换模型中背索网的节点坐标,更新模型;
S6:更新模型后,进一步开展非线性静力求解,求解过程参考步骤S4;
S7:提取求解后索网节点位移和索力,为下一步判断做准备;
S8:判断步骤S7提取的计算结果,若前索网节点位移的最大值不满足Δmax→0或Δmax·RMS则返回步骤S5;若背索网节点位移的最大值不满足Δmax→0,则返回步骤S5;值得注意的是,前索网与背索网的计算结果全部满足指标后方可进入下一步;
S9:经多次迭代,前索网与背索网均达到判断指标后,输出前索网的预应力、背索网的几何形状和预应力;
S10:确定双层索网预应力自平衡索网体系,结合步骤S9输出索网预应力自平衡索网体系索网参数。


2.根据权利要求1所述的一种网状天线索...

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓凯杜江华杨丽陈晓峰程庆清崔琦峰周鑫姜强刘天明
申请(专利权)人:上海宇航系统工程研究所
类型:发明
国别省市:上海;31

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