环形天线的热变形分析与找形研究

作     者：武聪魁 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何柏岩;王辉

授予年度：2019年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：环形可展天线 金属铰链 热变形 力密度法 找形 

摘      要：环形可展天线服役于空间环境,空间高低交变的温度场使得天线的热变形时刻发生着变化,其形面精度和张力分布也随之改变,进而影响天线信号传递的稳定性。本文以环形可展天线为研究对象,基于力密度和非线性有限元的找形方法,研究了考虑热变形的找形方法。首先,介绍了空间热环境特性,详细阐述了空间低温、空间真空、空间微重力和空间热源的特点及其对天线产生的影响;进而对空间热源参数做出基本假设,定义了天线轨道及其运行姿态;并对空间热学理论做了简要分析。其次,以环形可展天线为研究对象,通过UG软件的仿真模块分析计算环形可展天线的温度场,为计及温度场的找形提供温度场数据。为了获得更加精确的温度场数据,提出了一种建立金属铰链简化模型的方法,对计及金属铰链的天线模型进行空间热仿真,并进一步对比分析了天线模型在有无铰链时温度场的差别。最后,建立了热形分析模型,并得到在温度场影响下的热变形的最差工况,然后基于力密度和非线性有限元法,进一步研究了计及热变形的找形方法,并对最差工况进行了计及热变形的找形分析。