天線(xiàn)近場(chǎng)測(cè)試掃描架動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-02-05 14:06
天線(xiàn)近場(chǎng)測(cè)試掃描架是天線(xiàn)近場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的重要組成部分,其動(dòng)力學(xué)性能決定著測(cè)量系統(tǒng)整機(jī)的性能發(fā)揮。掃描架的作業(yè)工況復(fù)雜多樣,為保證其工作安全可靠、高精高效,對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的力學(xué)分析和動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)是非常必要的。本文以超大型天線(xiàn)近場(chǎng)測(cè)試掃描架為研究對(duì)象,采用仿真分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)優(yōu)化。首先,以高精度和高效率計(jì)算為目標(biāo)建立了結(jié)構(gòu)的有限元模型,并結(jié)合靜力分析判斷了質(zhì)量分布的合理性,結(jié)合動(dòng)力學(xué)分析評(píng)價(jià)了正常、極端工況下結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)整體性能良好,但存在應(yīng)力集中環(huán)節(jié);其次,由于對(duì)原型本體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)分析會(huì)受到試驗(yàn)條件及成本等多方面因素的制約,因此,依據(jù)動(dòng)力學(xué)相似理論研制了縮比模型實(shí)物,繼而以其為研究對(duì)象進(jìn)行了固有特性與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性試驗(yàn)測(cè)試,然后按照相似比反推得到原型特性,并與原型仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,兩者基本吻合,縮比模型設(shè)計(jì)合理;同時(shí),也驗(yàn)證了仿真分析方法的合理性;最后,以提高結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性為目標(biāo),建立了動(dòng)力學(xué)優(yōu)化模型,并結(jié)合代理模型技術(shù),利用優(yōu)化算法進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)優(yōu)化計(jì)算。結(jié)果表明,優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)擺動(dòng)幅值比原型降低了45.82%。
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 掃描架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.2.2 掃描架力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 掃描架力學(xué)分析
2.1 掃描架有限元建模
2.1.1 模型簡(jiǎn)化與網(wǎng)格劃分
2.1.2 關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理
2.2 掃描架靜力學(xué)分析
2.2.1 靜力分析方法
2.2.2 靜力分析結(jié)果
2.3 模態(tài)分析
2.3.1 模態(tài)分析方法
2.3.2 模態(tài)分析結(jié)果
2.4 掃描架動(dòng)力學(xué)分析
2.4.1 動(dòng)力學(xué)分析方法
2.4.2 正常工況瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
2.4.3 極端工況瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 縮比模型研究
3.1 縮比模型設(shè)計(jì)
3.1.1 相似性分析
3.1.2 縮比模型建立
3.2 縮比模型實(shí)驗(yàn)研究
3.2.1 模態(tài)測(cè)試
3.2.2 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性測(cè)試
3.3 縮比模型伺服跟蹤仿真分析
3.3.1 伺服控制系統(tǒng)建模
3.3.2 仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 掃描架動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 優(yōu)化模型建立
4.1.1 目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建
4.1.2 設(shè)計(jì)變量選取
4.2 代理模型構(gòu)建
4.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.2 代理模型生成
4.3 動(dòng)力學(xué)優(yōu)化
4.3.1 一階算法優(yōu)化
4.3.2 遺傳算法優(yōu)化
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3735104
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 掃描架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀
1.2.2 掃描架力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 掃描架力學(xué)分析
2.1 掃描架有限元建模
2.1.1 模型簡(jiǎn)化與網(wǎng)格劃分
2.1.2 關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理
2.2 掃描架靜力學(xué)分析
2.2.1 靜力分析方法
2.2.2 靜力分析結(jié)果
2.3 模態(tài)分析
2.3.1 模態(tài)分析方法
2.3.2 模態(tài)分析結(jié)果
2.4 掃描架動(dòng)力學(xué)分析
2.4.1 動(dòng)力學(xué)分析方法
2.4.2 正常工況瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
2.4.3 極端工況瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析
2.5 本章小結(jié)
第三章 縮比模型研究
3.1 縮比模型設(shè)計(jì)
3.1.1 相似性分析
3.1.2 縮比模型建立
3.2 縮比模型實(shí)驗(yàn)研究
3.2.1 模態(tài)測(cè)試
3.2.2 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性測(cè)試
3.3 縮比模型伺服跟蹤仿真分析
3.3.1 伺服控制系統(tǒng)建模
3.3.2 仿真分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 掃描架動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.1 優(yōu)化模型建立
4.1.1 目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建
4.1.2 設(shè)計(jì)變量選取
4.2 代理模型構(gòu)建
4.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.2.2 代理模型生成
4.3 動(dòng)力學(xué)優(yōu)化
4.3.1 一階算法優(yōu)化
4.3.2 遺傳算法優(yōu)化
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3735104
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