環(huán)形展開天線索網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、本文選取周邊桁架可展式索網(wǎng)天線作為研究目標(biāo)，對(duì)其表面網(wǎng)格的設(shè)計(jì)，網(wǎng)面的預(yù)張力設(shè)計(jì)，精度調(diào)整的方法和系統(tǒng)的靜態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究?；贏GRAWAL最小原理誤差，天線索網(wǎng)結(jié)構(gòu)采用在光學(xué)口徑上投影為正三角形的索網(wǎng)網(wǎng)格形式。之后對(duì)索網(wǎng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的優(yōu)化配置問題研究，采用以網(wǎng)面精度均方根誤差和力均勻性為雙目標(biāo)優(yōu)化方法，分別對(duì)比研究了不考慮垂跨比和考慮垂跨比下的索網(wǎng)預(yù)應(yīng)力配置問題，同時(shí)提出了基于理想拋物面的軸向誤差精度和失焦誤差作為網(wǎng)面精

2、度判定的另外兩個(gè)參考指標(biāo)，并給出了考慮桁架變形的網(wǎng)面找形設(shè)計(jì)方法，獲得最接近真實(shí)情況下的索網(wǎng)初始設(shè)計(jì)精度與應(yīng)力配置，算例結(jié)果表明前述方法能夠獲得良好的網(wǎng)面精度和均勻性索力配置。
　　考慮到索網(wǎng)在實(shí)際制造中存在的隨機(jī)誤差，建立了索網(wǎng)結(jié)構(gòu)的有限元分析模型，針對(duì)不同縱向索對(duì)精度調(diào)整的敏感性研究，獲得最佳的調(diào)整索，并建立了以最佳的調(diào)整索索長變化為設(shè)計(jì)變量，網(wǎng)面精度為設(shè)計(jì)目標(biāo)的網(wǎng)面精度調(diào)整的數(shù)學(xué)模型，提出了基于多維進(jìn)退法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)面精度的快速優(yōu)

3、化的調(diào)整。通過算例驗(yàn)證分析，采用這個(gè)調(diào)整方法能夠提高調(diào)整效率，并能夠有效的改善反射面的形面精度。
　　針對(duì)索網(wǎng)系統(tǒng)在實(shí)際太空環(huán)境下容易受到隨機(jī)外力的影響，本文還提出了基于最小勢(shì)能原理的索系統(tǒng)受外力后再平衡有限元靜力分析方法，方法中考慮索的小變形大位移的幾何非線性特性，并通過Newton-Raphson法迭代求解結(jié)構(gòu)有限元模型，獲得其數(shù)值解，計(jì)算具體算例分析說明了該方法的有效性，之后評(píng)估了不同初始條件對(duì)索結(jié)構(gòu)剛度影響，發(fā)現(xiàn)增大索截面