应用ansys进行天线罩几何建模方法探索

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1、万方数据第25卷第1期肯0导与引信V。125N。12004年3月GUIDANCE&FUZEMar2004文章编号：1671—0576(2004)01-0038—04应用ANSYS进行天线罩几何建模方法探索施政(北京遥感设备研究所，北京100039)摘要：为解决在天线罩强度分析过程中重复繁琐的几何建模工作，利用ANSYS／Mechanic结构分析软件提供的高级参数化缟程语言，采用参数化方法创建通用的天线罩几何建模程序文件。该文件为命令形式的文本文件，尺寸小，便于携带、更改并可重复使用，可替代庞大的数据库文件，便于对天线罩强度设计进行优化分析。关键词：天线罩；几何建模；高级参数化编程语言中图分类

2、号：TN820．8l文献标识码：AResearchonRadomeGeometryModelMethodUsingANSYSSHIZheng(Beijing’l'elemetryEquipmentResearchInstitute，Beijing100039，China)Abstract：IntroducesthemethodtocreategeneralgeometricmodelfileforradomeusingAdvancePa—rameterI)esignLanguage(APDL)providedbyANSYSsoftwareinordertosolvetherepetitive

3、andtediousgeometricmodelduringtheanalysisofradoraestructuralintensistyThemodelfileisacommand—linetextfilewhichissmallinsize，easyforcompileandrepetitiveusageItcanbeusedfordesignoptimizationanal—ysisofradomestructureinreplaceofcorrespondingenormousdatabasefile．Keywords：radome；geometricmodel；AdvancedP

4、arameterDesignLanguage(APDL)0引言使用ANSYS软件分析飞行器天线罩强度时，天线罩的几何建模十分复杂。应用普通圉形方法建模不仅操作繁琐，且当天线罩几何参数改变时，就要重新创建并保存庞大的几何模型数据库文件，收■日Ill：2003一10—14作者■介：施政(1973)．男，工程师．从事无线罩强度和天线窗的电气性能研究工作。既不便于携带和更改，又占据了大量的磁盘空间。为缩短建模周期并提高模型的通用性，根据ANSYS／Mechanic软件提供的高级参数化编程语言(API)L)，可创建命令行文件(类似FORTRAN或c语言)，格式为7FX'I、文本文件。该文件尺寸小，语句

5、简练，可代替相应庞大的数据库文件并重复使用。APDL还支持弹出对话框和菜单形式的人机交瓦界面，可对参数进行更改控制，晤句结构和功能类似FORTRAN，可进行复杂的高次函数运算，能够满足天线罩几何建模的要求。万方数据第l期施政：应用ANSYS进行天线罩几何建模方法探索l理论分析和设计1．1需求分析根据飞行器天线罩的特点，其几何模型应满足以下四点要求：(1)外形曲线为分段的复杂高次函数曲线；(2)壁厚按照外曲线法线方向定义且可变；(3)头部为圆弧过渡的薄壳回转体；(4)罩体主要尺寸可以控制，如罩体长度、曲线分段区间坐标等。1．2理论分析APDL类似结构化编程语言(FORTRAN或c语言)，并针对

6、用户层进行底层操作，可以简洁、方便地实现图形操作界面的全部功能和某些图形操作界面无法实现的功能。样可以大大简化建模操作。该过程适合采用自上而下的建模方式。b罩体几何结构的剖分创建1／4罩体(90。回转体)时，罩体头部为四面体结构，如图1所示。在划分有限元网格时，四面体结构会被划分为类似金刚石晶体的四面体单元。由于四面体单元具备很高的稳固性，不易变形(滑移等)和破坏，与罩体的实际受力变形情况不太一致。为了更好地反映罩体的实际受力变形情况，最好采用六面体单元来划分罩体，因此需要将罩体头部区域剖分成为适合六面体单元进行网格划分的结构形式，如五面体或六面体。本文将头部四面体剖分成为两个六面体和一个五

7、面体，见图1。采用六面体单元，还可以使划分出来的有限元网格更加规则有序。13设计a．建模方式的选择APDL支持自下而上、自上而下和上下混合的几何建模方式，应根据具体需要灵活选用。天线罩几何模型的特点之一是：外形线均为分段高次函数曲线，内形线由外形线和其法线方向上的壁厚(法向壁厚)共同决定。虽然ANSYS／Mechanic具备编制分段复杂高次函数的功能，但是天线罩内形线的函数表达式往往很难甚至无法图1天线罩头部