雷达俯仰结构运动特性分析论文

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1、雷达俯仰结构运动特性分析毕业论文目录摘要iAbstractii第一章引言11.1课题的背景11.2本文的主要研究内容1第二章有限元法与ANSYS22.1有限元分析方法概述22.2有限元分析的基本思想22.3ANSYS的主要功能32.4ANSYS提供的分析类型4第三章雷达俯仰结构模型的建立73.1问题描述73.2解析解83.3有限元解113.3.1定义参量113.3.2创建单元类型123.3.3定义材料特性133.3.4定义实常数143.3.5创建节点153.3.6指定单元属性153.3.7创建铰链单元163.3

2、.8指定单元属性163.3.9创建梁单元163.3.10指定分析类型173.3.11打开大变形选项173.3.12确定第一个载荷步时间和时间步长17-32-3.3.13确定数据库和结果文件中包含的内容183.3.14设定非线性分析的收敛值193.3.15施加约束203.3.16求解203.3.17定义变量213.3.18对变量进行数学操作223.3.19用曲线图显示角位移、角速度和角加速度223.3.20列表显示角位移、角速度和角加速度253.4命令流263.5有限元法与解析解的比较29第四章总结和展望324.

3、1本文所做工作总结324.2工作的展望32参考文献33致谢34-32-第一章引言1.1课题的背景雷达概念形成于20世纪初。雷达是英文radar的音译，为RadioDetectionAndRanging的缩写，意为无线电检测和测距的电子设备。雷达的优点是白天黑夜均能探测远距离的目标，且不受雾、云和雨的阻挡，具有全天候、全天时的特点，并有一定的穿透能力。因此，它不仅成为军事上必不可少的电子装备，而且广泛应用于社会经济发展(如气象预报、资源探测、环境监测等)和科学研究(天体研究、大气物理、电离层结构研究等)。随着现代

4、机械设计要求的日益提高，将有限元法运用于机械设计和机械运动分析已经成为必然的趋势，主要体现在：传统机械设计耗费工时，设计周期较长，产品成本较高。传统机械设计是在有限的几个方案中比较或是选择一个比较优秀的方案进行设计的，这就使得设计具有一定的盲目性。将有限元法运用到机械设计中去，可以优化零件形状，降低消耗和成本，提高产品的质量和性能。最为重要的有限元法大大缩短了设计周期，减少了试件的制作。有限元法在产品设计和研究中说显示出的无比优越性，使其成为企业在市场竞争中的有利工具，已经越来越受到工程技术人员的重视。1.2本

5、文的主要研究内容ANSYS是大型的通用有限元软件，其功能强大，可靠性好，具有强大的结构分析能力和优化设计模块，因而被国内外大多数机械行业所采用。本文将基于ANSYS建立雷达俯仰结构的有限元模型，对雷达俯仰结构进行动力学分析。首先，对ANSYS进行了简要的介绍，为雷达俯仰结构的有限元分析做好准备工作；然后，以雷达俯仰结构中的曲柄摇杆机构为研究对象，利用ANSYS建立了曲柄摇杆机构实体单元模型，然后利用ANSYS对结构的动态特性进行研究，并给出分析步骤。最后将利用解析法计算出的结果与ANSYS运算出的结果进行比较，

6、讨论其误差范围是否在工程允许范围之内。-32-第二章有限元法与ANSYS2.1有限元分析方法概述有限元法是一种离散化的数值解法,是用于求解各类实际工程问题的方法。应力分析中稳态的、瞬态的、线性的、非线性的问题及热力学、流体力学、电磁学以及高速冲击动力学问题都可以通过有限元法得到解决。有限元法最初被称为矩阵近似方法，应用于航空器的结构强度计算，并由于其方便性、实用性和有效性而引起从事力学研究的科学家的浓厚兴趣。经过短短数十年的努力，随着计算机技术的快速发展和普及，有限元方法迅速从结构工程强度分析计算扩展到几乎所有

7、的科学技术领域，成为一种丰富多彩、应用广泛并且实用高效的数值分析方法。20世纪60年代初首次提出结构力学计算有限元概念的克拉夫（Clough）教授形象地将其描绘为：“有限元法=RayleighRitz法＋分片函数”，即有限元法是RayleighRitz法的一种局部化情况。不同于求解（往往是困难的）满足整个定义域边界条件的允许函数的RayleighRitz法，有限元法将函数定义在简单几何形状（如二维问题中的三角形或任意四边形）的单元域上（分片函数），且不考虑整个定义域的复杂边界条件，这是有限元法优于其他近似方法的

8、原因之一2.2有限元分析的基本思想有限元分析（FEA，FiniteElementAnalysis）的基本思想是用较为简单的问题代替比较复杂的问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互联子域组成，对每一单元假定一个合适的（较简单的）近似解，然后推导求解这个域的满足条件（如结构的平衡条件），从而得到问题的解。这个解不是准确解，而是近似解，因为实际问题被较简单的问题所替代。由于大