高频海洋雷达发射天线结构的风振响应分析与评价

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1、分类号TH12密级公开UDC621工程硕士学位论文高频海洋雷达发射天线结构的风振响应分析与评价学位申请人：陈智会学科专业：机械工程指导教师：方子帆教授杨子杰研究员二○一四年四月万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheMaster'sDegreeofMechanicalEngineeringTheWindVibrationResponseAnalysisandEvaluationofHighFrequencyOceanRadarTransmittingAntenn

2、a’sStructureGraduateStudent:ChenZhihuiProfessionalfield:MechanicalEngineeringSupervisor:Prof.FangZifanProf.YangZijieChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaApril，2014万方数据三峡大学学位论文独立完成与诚信声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对

3、本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名：日期：I万方数据内容摘要高频海洋雷达是近二十年来开发的一种应用于海洋环境监测、探测的高新技术。其主要由发射天线、接收天线、雷达主机设备、终端软件组成，发射天线是起其中一个关键部件，其主要安装在大陆沿海海岸线或者海岛岸边，极易受到强台风天气的破坏和影响，根据多年的应用情况发现，发射天线在受风过程中会发生摇晃，天线结构摇晃幅度过大将会影响其正常工作，严重时发射天线结构易折断，同时，由于沿海雷达架设场地非常紧张，发射天线的安装需适应地貌共形的需用

4、，天线无法设置拉绳，发射天线的安装基础（主要为混凝土地基）设计、建设亦特别重要，特别是在高流沙地质环境下。根据以上情况，迫切需要设计一种不用拉绳且具有抗强台风的发射天线及安装基础，适宜在高流沙地质环境下安装，要求结构强度好，不易腐蚀、寿命长。本文针对高流沙地质环境下的所设计的天线结构模型及安装基础所受风载进行有限元分析，提出一种分析和评价的方法，给出其风振响应结果，并应用该方法对发射天线的结构提出改进设计方案，使其能够满足强台风环境下的工作要求，同时具有相应的稳定性。论文研究工作如下：（1）根据发射天线的工作环境及其受力特点，确定载荷类型。参考相关文献及国家

5、标准，给出发射天线受风载荷的相关计算公式。（2）在WorkBench软件中建立发射天线有限元分析模型，分别在12级、17级风况下对发射天线进行结构静力学分析及动力学分析，计算发射天线结构的模态及分别在12级和17级风况下的应力，为发射天线模型的改进提供参考数据。（3）在WorkBench软件中建立发射天线的混凝土地基模型，计算混凝土地基分别在12级和17级风况下的受力,并分析其在高流沙地质环境下的抗倾覆性。根据参考文献并结合发射天线自身结构特点，确定载荷的相关公式，为发射天线的受力分析提供了理论依据。通过对高流沙地质环境下发射天线结构的有限元分析，计算发射天

6、线结构在不同风况下受力情况，为后续对天线结构改进方案的提出提供了数据参考。同时，根据发射天线所受载荷计算出混凝土地基的受力并判断其稳定性。关键词：高频海洋雷达发射天线分析方法改进设计II万方数据AbstractHighfrequencyoceanradarwasdevelopedinrecenttwentyyears.Itisthehightechnologyappliedinoceanenvironmentmonitoringanddetection,whichismainlycomposedoftransmittingantenna,receivinga

7、ntenna,radarmainframeequipmentandterminalsoftware.Thetransmittingantennaisoneofthekeypartsofit,whichismainlyinstalledonthemainlandcoastlineorislandshore.It’svulnerabletothedamageandinfluenceoftyphoon.Accordingtotheapplicationformanyyears,thetransmittingantennawillswayinthewind.Thes

8、hakingamplitudeoftheantenn