環(huán)形展開天線索網結構優(yōu)化設計與分析.pdf

1、本文選取周邊桁架可展式索網天線作為研究目標，對其表面網格的設計，網面的預張力設計，精度調整的方法和系統(tǒng)的靜態(tài)力學性能進行了詳細的分析研究?；贏GRAWAL最小原理誤差，天線索網結構采用在光學口徑上投影為正三角形的索網網格形式。之后對索網進行預應力的優(yōu)化配置問題研究，采用以網面精度均方根誤差和力均勻性為雙目標優(yōu)化方法，分別對比研究了不考慮垂跨比和考慮垂跨比下的索網預應力配置問題，同時提出了基于理想拋物面的軸向誤差精度和失焦誤差作為網面精

2、度判定的另外兩個參考指標，并給出了考慮桁架變形的網面找形設計方法，獲得最接近真實情況下的索網初始設計精度與應力配置，算例結果表明前述方法能夠獲得良好的網面精度和均勻性索力配置。
　　考慮到索網在實際制造中存在的隨機誤差，建立了索網結構的有限元分析模型，針對不同縱向索對精度調整的敏感性研究，獲得最佳的調整索，并建立了以最佳的調整索索長變化為設計變量，網面精度為設計目標的網面精度調整的數學模型，提出了基于多維進退法實現網面精度的快速優(yōu)

3、化的調整。通過算例驗證分析，采用這個調整方法能夠提高調整效率，并能夠有效的改善反射面的形面精度。
　　針對索網系統(tǒng)在實際太空環(huán)境下容易受到隨機外力的影響，本文還提出了基于最小勢能原理的索系統(tǒng)受外力后再平衡有限元靜力分析方法，方法中考慮索的小變形大位移的幾何非線性特性，并通過Newton-Raphson法迭代求解結構有限元模型，獲得其數值解，計算具體算例分析說明了該方法的有效性，之后評估了不同初始條件對索結構剛度影響，發(fā)現增大索截面