论文部分内容阅读
随着空间应用需求的不断增长,星载可展开天线的口径也不断地增大。但是,天线口径的增大,受地面环境条件、场地、费用和测试设备等因素的限制,有些实验是很难实现的,而且一旦出现问题,将造成很大的人力、物力浪费。由于缩比模型的口径较小,无论是制作成本,还是在地面做实验都容易被控制。本文对大口径天线的缩比模型进行分析,通过小模型的特性对大模型的特性进行预测是一种切实可行的选择。本文以环肋可展开天线为研究对象。首先,介绍了可展开天线的发展及相似理论的基本内容。其次,分析了环肋可展开天线其原型与模型完全相似情况下静力学相关缩尺。对于关节质量不按相似准则缩比,即存在畸变量,分别用相似理论得出的算术表达式和用ANSYS计算机仿真对模型进行性能预测,两种不同的预测方法结果一致,从而说明运用相似理论预测的正确性。又分析推导了杆件密度存在畸变量时,展开态结构基频的预测算术表达式以及环杆尺寸存在畸变量时,结构RMS的预测算术表达式。再次,利用相似理论的两种不同计算方法——微分方程法和量纲分析法,求出了环肋可展开天线在完全相似情况下的动力学相关缩尺。分析了杆件横截面积存在畸变量时,天线展开时间的预测表达式,又以ADAMS计算机仿真预测了模型展开时间,两者结果基本吻合,从而验证了相似理论推出的算术表达式预测的正确性。本文的相似分析结果以及仿真结果表明,对于难以测试的大口径天线可以运用缩比模型进行性能预测。对于相似的大小模型,它们具有相似的静、动力学特性,即使模型存在畸变量,也可以修正预测系数,达到预测原型性能的目的。本文工作的意义在于为大口径天线的建立提供一定的参考价值和设计依据。这种相似分析的方法也可应用于其它空间结构的设计和性能的分析预测。