多模块构架式空间可展开天线结构参数优化

为降低卫星天线的发射成本,提高天线的展开刚度,以多模块构架式空间可展开天线结构的质量和1阶固有频率为目标函数,基于误差反向传播（BP）神经网络和遗传算法对天线的结构参数进行了优化.运用ANSYS软件对支撑桁架的结构参数进行了数值模拟,得到了与设计变量对应的目标函数值;通过正交试验设计,构建了用于神经网络训练和检验的样本集;按照BP算法的基本思想,调整网络模型的参数,建立了用于优化的预测模型;采用分目标乘除法,将多目标优化问题转变成单目标优化问题;采用遗传算法进行了优化分析,得到了支撑桁架各杆件的设计参数.结果表明：该优化方法在降低天线质量的同时,使结构的刚度得到了提高,为天线的结构设计提供了参考.     

天线桁架结构有限元分析

介绍天线桁架结构的有限元分析,借助有限元分析软件ANSYS对天线桁架结构进行静力分析.研究了天线桁架在基本风压64kg/m2时的力学特性,得到天线桁架整体应力,为结构材料选择和结构尺寸的确定提供重要的理论支撑.     

平面渐变开槽天线的改进设计

采用高阻值电阻和短路销钉加载对微带线馈电渐变开槽天线进行改进,提出一种新型超宽带天线结构.利用ANSOFT HFSS高频结构仿真软件对新型天线的整体结构进行优化,在材料为FR4的介质板上设计了一副工作频段为1～40 GHz的天线模型.仿真结果表明,新型结构克服了传统天线中馈电线对阻抗带宽的限制,并使天线尺寸缩减了37....     

铝合金桥面板合理断面形式拓扑分析和优化

在简要综述铝合金桥梁桥面板结构形式的基础上,利用ANSYS拓扑技术进行铝合金桥梁桥面板结构形式的拓扑优化分析,得到铝合金桥面板的概念模型;考虑铝合金桥面板的强度和刚度要求以及铝合金挤压生产能力,设计了两种铝合金桥面板,并对所设计的2种铝合金桥面板细部尺寸进行了优化分析.研究表明,采用ANSYS拓扑得到的铝合金桥面板具有足够的刚度,可以满足公路桥梁荷载的要求;不同荷载工况下两种铝合金桥面板的整体刚度比较接近,无竖向支撑的铝合金桥面板的刚度要略大于有竖向支撑的铝合金桥面板.     

大型环形桁架天线间隙铰径向动刚度的理论与实验研究

大型环形桁架天线结构由大量的杆件及铰链构成,环形桁架为天线结构的骨架,为天线反射型面的形成提供可靠的支撑.由于结构中存在大量的铰链,在制造及装配等过程中铰链的间隙不可避免,而铰链的动刚度系数对铰链的动力学特性有着重要影响,因此有必要对铰链的动刚度进行研究.本文对大型可展空间环形桁架天线结构间隙铰链的动刚度问题进行了理论与实验分析.建立了铰链动刚度的模型,分析了外激励、铰链间隙及铰链振动幅值对动刚度系数的影响.结果表明,间隙对动刚度系数的影响较为显著,随着间隙的增大,铰链的动刚度系数将会降低.同时,通过实验分析,验证了理论模型的正确性.     

基于实测的车轮虚拟试验台搭建及参数修正

为了提高某A级车平台轮毂的性能,车轮的设计过程中要通过台架试验来确保产品符合结构耐久性的要求.尝试通过搭建虚拟试验台来快速预测台架上车轮应力状态,以台架试验贴片应变仿真为研究内容,将实际台架试验与数值实验分析相结合,考虑多种因素对仿真结果的影响,如螺栓紧固力大小、球面螺栓和轮辐接触面的相互作用、焊缝的模拟、轮辋和轮辐之间的装配过盈量、加载轴刚度、冲压工艺等参数,进行不同方案的对比分析.扫描轮辋和轮辐的三维尺寸,测量冲压工艺使轮辐产生的厚度变化,修正有限元模型的参数使仿真应变输出与实测应变输出更相近,从而更准确地模拟台架试验,初步搭建了车轮的虚拟试验台.     

轮胎受力测试台架的有限元静力分析

汽车的纵向、侧向和垂向运动均受轮胎的力学特性影响。轮胎力学特性的研究需要通过轮胎受力测试台进行测试。台架是测试台的主要组成部分,台架的强度和刚度性能对测试台的测量精度影响较大。为了确定台架关键部位的结构,利用CATIA三维建模软件建立台架模型,通过ANSYS有限元分析软件对台架结构进行静力学仿真计算。根据仿真结果分析,采用增加筋板的方法对台架结构进行了改进,最终使得台架最大变形量为0.555 mm,最大应力为56.216 MPa,符合台架结构设计要求。     

基于COSMOS的并联微动机构设计

设计了一种以柔性铰链为运动副,磁致伸缩作动器为驱动支杆的并联微动机构.运用三维设计软件SolidWorks建立部件和整体模型,并运用SolidWorks内嵌的有限元分析软件COSMOSXpress对柔性铰链进行有限元分析,优化其结构和尺寸.采用SolidWorks的另一插件COSMOSWorks对驱动支杆进行固有频率分析,并对整体机构进行刚度分析和安全校核.结果证明COSMOS可以指导设计改进,提高设计的准确性和可靠性.     

炮塔拆装台架变径设计与目标交互优化

为解决现役各种自行火炮炮塔拆装台架通用性差、种类冗杂的问题,通过分析其尺寸需求,设计了一种变径炮塔拆装台架,为实现拆装台架的轻量化设计并提高台架刚强度,提出了拓扑优化和尺寸优化相结合的目标交互优化设计方法.首先,以台架最易发生破坏的托盘质量最小为优化目标,最大许用位移、许用应力为约束条件,单元密度为设计变量,对托盘进行拓扑优化;然后,对拓扑优化结果进行规整,以提高刚强度为优化目标,质量不增加为约束条件,重要尺寸参数为设计变量,对托盘进行尺寸优化.结果表明,优化后托盘质量由1 421 kg减为1 032 kg,结构刚强度均有较大幅度提高,并通过工装试验验证了优化结果的有效性.      

大型数控镗铣床基于灵敏度分析的轻量化设计

针对大型数控镗铣床的轻量化设计,文章采用SolidWorks和ANSYS软件对其结构进行分析,在保证刚度的前提下,减少结构质量,节约成本。利用SolidWorks建立机床的模型,通过改变各结构尺寸,在ANSYS中采用灵敏度分析的方法寻找结构中刚度随质量变化的灵敏尺寸;再以灵敏尺寸为优化参数,以质量为目标函数,以结构刚度和铸造条件作为约束条件,在ANSYS中对结构进行优化设计。结果表明该优化设计是可行的,在保证结构刚度的前提下,结构质量降低了3.14%,证明了灵敏度分析的方法对于结构的轻量化设计是有效的。     

大型紧缩场扫描架旋臂结构及动态性能分析

针对扫描架典型件旋臂的机械结构特点、载荷状态及允许变形角度等,结合大型紧缩场性能检测系统工作原理和方法,从工程实际出发,对大型扫描架结构关键件旋臂进行结构参数对平面度影响的灵敏度分析和结构动态性能分析等,得到旋臂的各阶固有频率和振型,为动力修改和再设计提供理论依据.综合分析得知,提高旋臂结构的比刚度并回避低阶共振,可达到要求的测试精度.     

大型紧缩场测试扫描架误差分析探讨

根据大型紧缩场性能检测系统工作原理和方法,通过对紧缩平面场扫描架机械结构刚度变形计算,详细分析了工程实际测试中可能引起的误差来源.结合紧缩平面场扫描测量技术特点及误差理论,探讨了测量数据的可靠性及减小误差的保证措施.     

ST型土壤槽测试台车车架有限单元法计算

<正>随着地面机器系统测试要求的提高,对土壤槽测试台车的精度要求也愈来愈高。作为对测试台车精度影响较大的车架部分,它是一个刚架结构,并且台车受力复杂。为此,我们利用电子计算机对车架进行强度和刚度计算。本文阐述如何把空间问题简化为二个平面问题,利用平面板架和平面刚架的程序进行计算,然后叠加,以此来进行强度校核和刚度分析。经过计算,达到了预期效果。     

基于粒子滤波的姿态测量动态系统设计

利用GPS载波信号来确定载体的姿态是一种新的应用,介绍了一种利用粒子滤波和OpenGL的双天线GPS测姿系统,该系统具有结构简单、精度高、实时性强等特点。在测量航向和姿态的同时,也可以进行测速和定位,仿真表明使用粒子滤波的OpenGL动态显示系统不仅能够实时显示被测目标的姿态,还能得到相比直接法更为精确的测姿结果。     

动态目标生成技术的研究

针对光端机的粗跟踪精度检测方案,设计了动态目标生成器,为激光通信用光端机提供动态目标并进行粗跟踪精度测试。详细介绍了检测原理,设计了动态目标生成器的结构,利用有限元分析软件对关键部件进行分析,对精度进行了计算。分析结果表明,该设备可靠性高,能够提供要求的检测精度,为光端机的研制提供理论依据。     

碟式分离机整机动平衡的方法

针对碟式分离机整机振动的问题,分析了其结构及零部件的加工、定位和装配精度,比较了分离机工作状态与动平衡实验状态下支承反力的差异.重点介绍了振型分理原理,提出了碟式分离机整机现场平衡的校正方法,并通过实例证明该法的实用性及正确性.     

普通车床数控化改造中滚珠丝杠副的支承设计

论述了普通车床数控化改造中滚珠丝杠副的支承设计及预拉伸对进给系统传动精度和定位精度的影响，结合具体改装的ＣＷ６１６３车床实例，提出了采用双推”支承形式与丝杠的预拉伸相配合，可同时提高传动精度和定位精度，并获得较高的轴向刚度．     

卫星通信伞天线抗风荷结构的研究

伞结构天线具有折叠和便携的特点,可用来替代抛物面天线。抗风荷设计是伞天线研究的关键。文中分析了伞天线反射面内外表面承受风阻的情况,设计出一种抗风荷结构,即在伞形天线的每个三角形曲面的局部区域利用双层无缝铜网代替银纤维布,以及采用三角体结构同时支撑主机和反射面天线的结构形式,大大提高了抗风荷能力。     

抗电视重影天线阵研究

本文介绍一种等幅同相馈电的零点可调抗重影天线的原理及结构。这种天线的特点是结构简单、馈电方便、零点可调范围较宽、具有较大的前后辐射比和较窄的主瓣，天线抗得影性能较好。     

一种2.45 GHz最佳结构偶极子天线的研究和试制

偶极子天线是研究天线的基础,其结构简单、阻抗特性好、使用广泛。对偶极子天线的特性进行深入研究,分析影响其性能的因素,并研究设计出了一种最佳结构的2.45 GHz半波偶极子天线。实际制作的该类天线通过测试,证明其阻抗匹配性好,性能稳定、可靠,达到了预期的效果。该天线应用在国家公益项目《电子产品电磁辐射安全评价关键技术研究》中,使用效果通过验收。