星载网状可展开天线结构分析与优化设计

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1、ｒ司爲聲《孚钟藏分誦硕±学位论文胃雖Ｉ星载网状可展开天线结构分析与优化设计作者姓名＾１Ｔ波指导教脯名、职赖段宝岩教授申请学位类别工学硕壬＿西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德Ｉ本人声明所呈交的论文是我个人在导师＾指导下进行的研殆工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加＾标注和致谢？过的研究成果？也不包含中所罗列的内容臥外，论文中不包含其他人己经发表或撰写…？同工为获得两安电子科技大学或其

2、它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我作的同事对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表巧了谢意。一切法律责任。学位论文若有不实之处，本人承担八。’，１：＾了淑日期——＿＿本人签名；西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，Ｐ；研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交校可＾公布论文的全部或部分内容＇化许论文的复印件、借阅论义；学，允许查阅。同巧本人保证’结合学

3、位论文研巧成果采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。完成的论文，署名单位为西安电子科技大学、发明专利等成果。位论文在年解密后适用本授权书保密的学＿＿＂‘皮导：名师签＾違：了人签本名－一ＬｊＭ＇２厂■■又：期日期：日学校代码10701学号1304121971分类号TH164密级公开西安电子科技大学硕士学位论文星载网状可展开天线结构分析与优化设计作者姓名：丁波一级学科：机械工程二级学科：机械电子工程学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：段宝岩教授学院：机电工程学院提交日期：

4、2015年12月StructuralAnalysisandOptimizationofCableMeshDeployableAntennaAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinMechatronicEngineeringByDingboSupervisor:DuanBaoYanProfessorDecember2015摘要摘要网状可展开天线由于其具有大口径、轻

5、质量、低面密度等优点，在航空航天领域得到了广泛关注，是大型空间可展开天线的理想结构形式之一。本文针对周边桁架式可展开天线结构分析设计过程中的相关关键技术理论进行了研究，主要包括天线索网设计、反射面形面精度计算及多工况结构优化设计等三个方面工作。1、周边桁架式可展开天线索网系统设计的核心是反射面网格划分，本文针对偏置周边桁架式可展开天线讨论了具有一般性的反射面网格划分方法，首先定义参考球面并在球面上分别给出网格节点编号及单元连接规则，同时完成网格节点坐标计算；接着将球面上的节点进一步向参考椭球面投影，以使得

6、到的反射面与工作抛物面口径面形状保持一致；最后将参考椭球面上的节点向抛物面映射，完成工作抛物面网格节点坐标的计算，其整个节点转换过程单元连接关系保持不变。就下网面而言，一般采用旋转抛物面网格设计，其与上网面节点坐标在水平面内的投影相同。2、针对周边桁架式可展开天线，提出了一种新的形面精度计算方法：通过引入面积坐标实现基于面片误差的形面精度计算。接着将新的形面精度计算方法引入到网状可展开天线找形模型中建立新的找形模型，最后通过仿真验证了该方法的合理性和可行性。3、针对网状可展开天线结构优化问题，考虑天线在多

7、种工况作用下的结构优化设计，首先以网状天线构件尺寸及索单元原长为设计变量，以天线重量最轻为目标，将反射面的形面精度、材料强度与索段平衡张力作为约束，建立多工况索梁组合结构优化模型；然后将优化模型转化为一个线性规划问题采用序列线性规划法进行求解。最后通过算例验证了优化模型的合理性。关键词：网状可展开天线，网格划分，形面精度计算，结构优化IABSTRACTABSTRACTDeployableAstromeshantenna,whichisoneoftheidealstructuresoflargedeploy

8、ablespaceantennaforsatellites,hasbeenobtainedmoreandmoreattentioninthefieldofaerospacebecauseoftheadvantageofbigdiameter,lightweightandlowarealdensityandothercharacteristics.Thisdissertationmainlycarriesoutthestudyo