某天线系统谐响应分析.PDF

CASENO.13Z113 某天线系统谐响应分析 案例背景 对某一项目卫星天线的改进型号 ，确定天线结构的静态超载能力以 及在承受随时间按正弦规律变化的载荷作用时的稳态响应。只考虑收拢 状态 ，计算出结构的静态超载应力 ，计算在不同频率简谐载荷作用下的 响应并得到结构的峰值应力分布 ，以便确定天线系统的薄弱点。 解决方案 馈源部位增加了锁紧机构 （MPC模拟 ），增加了第三支撑点 （弹簧 模拟 ，对频率和振型很关键 ）。 需要根据实测结果对模型进行校准。 第一次校准 ：要求模型的质量、质心应和实际值偏差在1％以内 ； 【最终网格模型】 方案 ：控制刚度的主体结构精确建模 ，不影响刚度但质量不可忽略 的结构采用质量点 ； 第二次校准 ：基于模态试验结果对计算模型进行调整 ，要求计算出 的前六阶模态与试验结果频率接近 ，振型一致 ； 方案 ：保证结构刚度准确 ，对关节、销轴、部件连接精确建模。在 此前提下 ，主要影响因素是第三支撑点刚度 ，通过调整该弹簧刚度来得 到符合实际的频率与振型 ； 第三次校准 ：对X ，Y ，Z三个方向在100Hz范围内给定幅值 （1g ） 的简谐加速度载荷作用情况进行扫频分析 ，要求加速度响应峰值 （100Hz以内的主频 ）计算结果与试验结果接近 ，在此基础上获取应力 最大频率对应的应力分布。 方案 ：影响简谐加速度响应峰值的关键因素是结构阻尼 ，客户提供 【计算第一阶振型21.20Hz （局部模态 ）】 了基于实验的参考阻尼比 ，基于参考阻尼比调整模态阻尼以获取符合实 测的峰值响应。 客户价值 总体上来看 ，无论是静力超载还是简谐动力载荷情况下 ，最大应力 均出现在反射面中心杆两端、馈源锁紧机构、电机约束面、馈源旋转轴 等部位 ，这些部位是设计中需要重视的关键部位。分析与试验的结合 ， 根据有限的试验数据对分析模型不确定参数进行校准 ，利用校准后的模 型通过分析获取更多量化的结果。这样的计算更可靠 ，也更具实际意 义。 【谐响应分析结果-某点X向加速度频响曲线】