基于Laminate Tools的机载天线罩力学仿真和优化设计.pdf

《基于Laminate Tools的机载天线罩力学仿真和优化设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第30卷第4期电子机械工程V0l_30．No．42014年8月Electro-MechanicalEngineeringAug．2014基于~nateTools的机载天线罩力学仿真和优化设计费莲，吴敬凯，孙明琦，梁震涛(南京电子技术研究所，江苏南京210039)摘要：由于优异的物理力学性能和可设计性，复合材料在雷达天线罩中得到了广泛应用。文中基于LaminateTools软件对某机载雷达天线罩的复合材料结构进行了有限元建模、力学仿真及可视化检查，并结合初步分析结果对结构进行了减重优化，探讨了复合材料结构设计、分析、制造一体化的可行性。结果表明

2、，结合通用软件Patran／Nastran，可方便地实现复合材料铺层、三维和褶皱显示、力学计算、失效分析及展平图输出等一系列功能，为复合材料的一体化设计提供了流程参考。关键词：天线罩；复合材料；力学仿真；可视化中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：1008—5300(2014)04—0061—04MechanicalSimulationandOptimizationDesignofAirborneAntennaRadomeBasedonLaminateToolsFEILian，WUJing-kai，SUNMing-qi，LIANGZhe

3、n—tao(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology，Nanjing210039，China)Abstract：Duetotheexcellentphysicalandmechanicalpropertiesanddesignability，compositeshavebeenwidelyusedintheradarradome．Inordertostudytheintegrationfeasibilityofstructuredesign，analysisandmanufacturing

4、forcomposites，inthispaperthefiniteelementmodeling，mechanicalsimulationandvisualiza—tioncheckofthecompositestructureofanairborneradarradomearecarriedoutbyvirtueofthesoftwareLami—nateTools．Thestructureisoptimizedtoreducetheweightbasedontheinitialresults．Theresultsshowthatcomb

5、iningwiththecommonsoftwarePatran／Nastran，aseriesoffunctionscanberealizedsuchasthelayupofcomposites，3Dandwrinklesdisplay，mechanicalcalculation，failureanalysisandoutputoflayerfigures，etc．Itprovidesareferenceflowforintegrationdesignofthecompositemateria1．Keywords：antennaradome

6、；compositematerial；mechanicalsimulation；visualization与传统金属结构不同，复合材料铺层的纤维方向、覆盖引言范围、引起皱褶的区域、铺层顺序、初始铺设点等因素会明显影响复合材料结构力学性能，同时，这些也是工艺天线罩安装在天线外面，使天线不因风沙雨雪等恶制造必须要考虑的重要因素，在结构设计、分析、制造一劣环境和外部碰撞冲击而受到损害，同时天线罩还要对体化中要予以综合考虑。也就是说，在将复合材料结构电磁波保持透明，以提升雷达的环境适应性和使用寿命。因此，对天线罩的设计要求就很高：首先，天线罩不委托给

7、车间进行加工制造之前，很有必要对复合材料的得影响天线发射和接收电磁波以满足电性能的要求；其铺层工艺、结构力学性能预先进行模拟仿真、验证和优次，机载天线罩要承担气动力，耐受冰雹及飞鸟等的冲化，并输出满足精确加工需要的铺层信息。击，要有足够的刚度和强度¨J。因此，在天线罩的设计本文基于商业软件LaminateTools对某机载雷达过程中，对其进行力学仿真和结构优化具有重要的意天线罩的复合材料结构进行了铺层设计、力学分析和义，能大大缩短研制周期，节约设计生产成本。失效检查，探讨了设计、分析、制造一体化的可行性。天线罩一般选用透波陛能好的复合材料进行

8、设计。首先，在可视化环境里逐步实现铺层方案，通过铺层褶收稿日期：2014—05—28一61—