天线罩结构优化设计与试验的研究

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1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringOptimalDesignandExperimentalstudyonRadarRadomAThesisinEngineeringMechanicsbyGuanZhongfeiAdvisedbyAssociateProfessorWangXinfengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequ

2、irementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2012承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅,可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

3、或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要天线罩是雷达系统的重要组成部分，不仅需要具有较好的电磁性能以满足透波要求，还需要具有一定的刚度、强度性能以保护内部的电子设备。本文通过有限元模拟和实验验证的方法对夹层结构天线罩的强度和刚度进行了研究。首先采用二维壳单元对夹层结构天线罩进行了总体有限元分析，研究了其在四种典型载荷工况下的变形情况和应力分布。对天线罩的层合板端框以及夹层罩壁的玻璃钢面板和泡沫芯材分别采用最大应力准则和最大主应力准则进行

4、了强度校核。在天线罩总体有限元分析的基础上，建立了连接区域和变形最大区域两个包含界面胶层单元三维有限元分析模型。将总体分析得到位移场作为局部有限元模型的边界条件，研究端框层合板与罩壁夹层结构连接过渡区域与变形最大区域的拉脱以及夹层结构面板与泡沫间的剥离性能。针对天线罩在工况1载荷作用下向内变形过大，不满足技术要求的情况，进行了以控制天线罩的变形为目的结构优化设计。分别研究了优化夹层结构面板厚度与在天线罩内部设置一定的支撑部件两种方式，提出了几种天线罩结构改进方案最后进行了原结构天线罩与内置腹板结构天线罩的

5、力学性能试验。通过试验考察了天线罩的变形情况以及改进方案的可行性。关键词：天线罩，夹层结构，局部模型，结构优化，试验。本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。本文研究工作得到了国家自然科学基金重点项目(50830201)和江苏高校优势学科建设工程项目的资助。I天线罩结构优化设计与试验研究AbstractTheradomesystemisoneofthemostimportantpartofaircraft,whichrequiresfavorableelectromagneticperforman

6、cetosatisfytherequirementoftransmissivityandmechanicperformancelikestiffnessandstrengthtoprotecttheelectronicdevicesinside.Themaintaskofthisarticleisstudythestrengthandstiffnessofthesandwichstructureradomebyfiniteelementmodelingandexperimentverification.A

7、tfirst,afiniteelementmodelofthesandwichstructureradomeisdividedusinga2Dshellelementtostudythedeformationandstressdistributionunderfourtypicalloadcases.Thencheckthestrengthofthelaminateradomeframe,GFRPradomewallpanelandthefoamcorematerialaccordingtothemaxi

8、mumstresscriterionandthemaximumprinciplestresscriterion.Basedontheresults,the3Dfiniteelementmodelsoftwoadhesiveinterfaces-theconnectedregionandthebiggestdeformationregion-areestablished.Usingthedisplacementfieldfrom