大口徑復合材料天線反射面整體成型工藝研究
發(fā)布時間:2021-07-26 00:10
射電天文觀測和深空探測的發(fā)展對天線反射面提出了更高精度、更大口徑的要求,通過基體樹脂選型研究,利用復合材料真空灌注工藝分別成型拋物面結構的主反射面和組成空間網格結構的橫縱筋,并采用柔性電熱膜實現(xiàn)其大型復雜型面的均勻固化,將二者膠粘組裝為中國驗證天線(DVA–C)整體天線反射面,其口徑尺寸為15 m×18 m,且兼具重量輕、型面精度高、綜合成本低、安裝方便簡捷等優(yōu)點。該反射面的整體成型制備為輕量化大口徑天線反射面的研究提供了新的工藝方法和應用依據,并達到了國際領先水平。
【文章來源】:工程塑料應用. 2020,48(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
主反射面三維模型
通過反復調研和試驗驗證,確定DVA–C天線模具由剛性結構和模具型面組成,其中剛性結構采用鋼架和多個隨型鋼隔板構成,焊接完成后整體進行退火去應力處理,保證模具整體剛強度,同時達到減重目的。模具型面由方管層、玻璃鋼層和樹脂層構成(如圖2所示)。首先對不同區(qū)域處方管按確定弧度折彎,密集排列并焊接在鋼隔板陣列上,提供模具基本型面;然后按預先設計的鋪層方案進行玻璃鋼層的糊制,保證模具型面的力學性能;最后利用擠壓機整體滾壓一定厚度的環(huán)氧代木層,固化后用CNC數(shù)控加工模具型面,滿足型面密封性和精度要求。同時對主面模具分塊拼接位置進行整體化密封設計,保證其拼接密封性要求,反射面模具數(shù)模及實物如圖3和圖4所示。
首先對不同區(qū)域處方管按確定弧度折彎,密集排列并焊接在鋼隔板陣列上,提供模具基本型面;然后按預先設計的鋪層方案進行玻璃鋼層的糊制,保證模具型面的力學性能;最后利用擠壓機整體滾壓一定厚度的環(huán)氧代木層,固化后用CNC數(shù)控加工模具型面,滿足型面密封性和精度要求。同時對主面模具分塊拼接位置進行整體化密封設計,保證其拼接密封性要求,反射面模具數(shù)模及實物如圖3和圖4所示。圖4 主反射面模具實物
【參考文獻】:
期刊論文
[1]射電望遠鏡天線結構設計與性能實現(xiàn)[J]. 鄭元鵬,劉國璽,金超,伍洋,張亞林,張一凡. 無線電工程. 2018(11)
[2]SKA大數(shù)據的科學應用和挑戰(zhàn)[J]. 安濤,武向平,洪曉瑜,葉叔華,毛羽豐,郭紹光,勞保強. 中國科學院院刊. 2018(08)
[3]天線面蒙皮真空導入整體成型充模仿真及優(yōu)化[J]. 秦澤云,王海東,李金良,王亞楠,劉利文. 無線電通信技術. 2016(05)
[4]平方公里陣中國驗證天線光學設計[J]. 杜彪,伍洋,周建寨,張文靜. 中國科學:信息科學. 2015(08)
[5]復合材料柔性電熱膜固化方法與溫度分布[J]. 李金良,顧軼卓,李敏,王紹凱,金超,張佐光. 北京航空航天大學學報. 2015(09)
[6]持續(xù)參與世界最大綜合孔徑望遠鏡SKA國際合作[J]. 彭勃,金乘進,杜彪,秦波,鄭元鵬,盧雨,梁贊明,徐海光,趙公博,田文武,劉國璽,周建寨,馮貞國,師民祥,張一凡,金超,閆豐,伍洋,劉鴻飛,安濤,顧俊驊,牛傳峰,耿京朝,朱巖,朱凱,于京龍,柴曉明,張立民,張翔,李婧楠,李碩,劉麗佳. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2012(12)
[7]葉片真空灌注工藝管路布置以及孔隙的形成[J]. 彭家順,高建勛. 武漢理工大學學報. 2009(21)
[8]真空導入模塑工藝樹脂流動規(guī)律研究[J]. 楊金水,肖加余,曾竟成,劉鈞. 宇航材料工藝. 2007(05)
[9]RTM工藝樹脂流動過程數(shù)值模擬及實驗比較[J]. 秦偉,李海晨,張志謙,吳曉宏. 復合材料學報. 2003(04)
[10]電子束作用下樹脂體系的固化行為[J]. 李敏,張佐光,仲偉虹,張大興. 復合材料學報. 2001(02)
本文編號:3303046
【文章來源】:工程塑料應用. 2020,48(06)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
主反射面三維模型
通過反復調研和試驗驗證,確定DVA–C天線模具由剛性結構和模具型面組成,其中剛性結構采用鋼架和多個隨型鋼隔板構成,焊接完成后整體進行退火去應力處理,保證模具整體剛強度,同時達到減重目的。模具型面由方管層、玻璃鋼層和樹脂層構成(如圖2所示)。首先對不同區(qū)域處方管按確定弧度折彎,密集排列并焊接在鋼隔板陣列上,提供模具基本型面;然后按預先設計的鋪層方案進行玻璃鋼層的糊制,保證模具型面的力學性能;最后利用擠壓機整體滾壓一定厚度的環(huán)氧代木層,固化后用CNC數(shù)控加工模具型面,滿足型面密封性和精度要求。同時對主面模具分塊拼接位置進行整體化密封設計,保證其拼接密封性要求,反射面模具數(shù)模及實物如圖3和圖4所示。
首先對不同區(qū)域處方管按確定弧度折彎,密集排列并焊接在鋼隔板陣列上,提供模具基本型面;然后按預先設計的鋪層方案進行玻璃鋼層的糊制,保證模具型面的力學性能;最后利用擠壓機整體滾壓一定厚度的環(huán)氧代木層,固化后用CNC數(shù)控加工模具型面,滿足型面密封性和精度要求。同時對主面模具分塊拼接位置進行整體化密封設計,保證其拼接密封性要求,反射面模具數(shù)模及實物如圖3和圖4所示。圖4 主反射面模具實物
【參考文獻】:
期刊論文
[1]射電望遠鏡天線結構設計與性能實現(xiàn)[J]. 鄭元鵬,劉國璽,金超,伍洋,張亞林,張一凡. 無線電工程. 2018(11)
[2]SKA大數(shù)據的科學應用和挑戰(zhàn)[J]. 安濤,武向平,洪曉瑜,葉叔華,毛羽豐,郭紹光,勞保強. 中國科學院院刊. 2018(08)
[3]天線面蒙皮真空導入整體成型充模仿真及優(yōu)化[J]. 秦澤云,王海東,李金良,王亞楠,劉利文. 無線電通信技術. 2016(05)
[4]平方公里陣中國驗證天線光學設計[J]. 杜彪,伍洋,周建寨,張文靜. 中國科學:信息科學. 2015(08)
[5]復合材料柔性電熱膜固化方法與溫度分布[J]. 李金良,顧軼卓,李敏,王紹凱,金超,張佐光. 北京航空航天大學學報. 2015(09)
[6]持續(xù)參與世界最大綜合孔徑望遠鏡SKA國際合作[J]. 彭勃,金乘進,杜彪,秦波,鄭元鵬,盧雨,梁贊明,徐海光,趙公博,田文武,劉國璽,周建寨,馮貞國,師民祥,張一凡,金超,閆豐,伍洋,劉鴻飛,安濤,顧俊驊,牛傳峰,耿京朝,朱巖,朱凱,于京龍,柴曉明,張立民,張翔,李婧楠,李碩,劉麗佳. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2012(12)
[7]葉片真空灌注工藝管路布置以及孔隙的形成[J]. 彭家順,高建勛. 武漢理工大學學報. 2009(21)
[8]真空導入模塑工藝樹脂流動規(guī)律研究[J]. 楊金水,肖加余,曾竟成,劉鈞. 宇航材料工藝. 2007(05)
[9]RTM工藝樹脂流動過程數(shù)值模擬及實驗比較[J]. 秦偉,李海晨,張志謙,吳曉宏. 復合材料學報. 2003(04)
[10]電子束作用下樹脂體系的固化行為[J]. 李敏,張佐光,仲偉虹,張大興. 復合材料學報. 2001(02)
本文編號:3303046
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3303046.html