充气可展开薄膜反射面结构的型面分析与优化
| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 1 绪论 | 第17-46页 |
| 1.1 引言 | 第17-18页 |
| 1.2 充气可展开反射面的应用发展 | 第18-30页 |
| 1.2.1 既往应用 | 第18-27页 |
| 1.2.2 优缺点 | 第27-29页 |
| 1.2.3 发展前景 | 第29-30页 |
| 1.3 充气可展开反射面的关键参数 | 第30-37页 |
| 1.3.1 天线主要性能参数 | 第30页 |
| 1.3.2 抛物反射面天线工作原理 | 第30-31页 |
| 1.3.3 抛物反射面天线的增益 | 第31-32页 |
| 1.3.4 抛物反射面天线的型面精度 | 第32-35页 |
| 1.3.5 反射面天线的最佳拟合抛物面 | 第35-37页 |
| 1.4 充气可展开反射面的研究现状 | 第37-43页 |
| 1.4.1 材料技术研究 | 第38页 |
| 1.4.2 型面分析研究 | 第38-40页 |
| 1.4.3 优化与型面调整 | 第40-41页 |
| 1.4.4 可展开分析研究 | 第41-42页 |
| 1.4.5 制造与测试技术研究 | 第42-43页 |
| 1.5 课题研究意义及本文主要工作 | 第43-46页 |
| 1.5.1 课题的研究意义 | 第43-44页 |
| 1.5.2 本文的主要工作 | 第44-46页 |
| 2 正交异性材料薄膜结构有限元分析 | 第46-69页 |
| 2.1 引言 | 第46页 |
| 2.2 几何非线性有限元法 | 第46-54页 |
| 2.2.1 应力应变度量 | 第46-49页 |
| 2.2.2 虚位移原理 | 第49-51页 |
| 2.2.3 有限元方程 | 第51-53页 |
| 2.2.4 有限元解法 | 第53-54页 |
| 2.3 局部坐标系膜单元刚度矩阵 | 第54-58页 |
| 2.3.1 位移函数 | 第54-56页 |
| 2.3.2 几何关系 | 第56-57页 |
| 2.3.3 物理关系 | 第57页 |
| 2.3.4 平衡方程 | 第57-58页 |
| 2.4 整体坐标系膜单元刚度矩阵 | 第58-61页 |
| 2.4.1 局部与整体坐标系的转换关系 | 第58-60页 |
| 2.4.2 整体坐标系下的刚度矩阵 | 第60-61页 |
| 2.5 材料坐标系与材料矩阵 | 第61-64页 |
| 2.5.1 交异性材料矩阵 | 第61页 |
| 2.5.2 材料坐标系转换关系 | 第61-63页 |
| 2.5.3 单元材料坐标的处理 | 第63-64页 |
| 2.6 算例验证 | 第64-68页 |
| 2.6.1 算例模型 | 第64-65页 |
| 2.6.2 算例结果 | 第65-68页 |
| 2.6.3 结论分析 | 第68页 |
| 2.7 本章小结 | 第68-69页 |
| 3 薄膜反射面初始型面分析 | 第69-94页 |
| 3.1 引言 | 第69-70页 |
| 3.2 初始型面理论分析 | 第70-83页 |
| 3.2.1 无矩薄壳理论 | 第70-76页 |
| 3.2.2 初始型面理论解 | 第76-81页 |
| 3.2.3 考虑正交异性材料 | 第81-83页 |
| 3.3 初始型面数值分析 | 第83-89页 |
| 3.3.1 逆向迭代试算法 | 第84-86页 |
| 3.3.2 修正逆迭代法原理 | 第86-88页 |
| 3.3.3 分析步骤 | 第88-89页 |
| 3.4 算例验证 | 第89-93页 |
| 3.4.1 理论分析算例 | 第89-90页 |
| 3.4.2 数值分析算例 | 第90-92页 |
| 3.4.3 算例比较 | 第92-93页 |
| 3.5 本章小结 | 第93-94页 |
| 4 薄膜反射面型面优化分析 | 第94-117页 |
| 4.1 引言 | 第94-95页 |
| 4.2 移动渐近线算法 | 第95-100页 |
| 4.2.1 基本原理 | 第95-96页 |
| 4.2.2 等效约束方程 | 第96-98页 |
| 4.2.3 子问题求解 | 第98-100页 |
| 4.3 反射面厚度优化 | 第100-108页 |
| 4.3.1 优化模型 | 第100-102页 |
| 4.3.2 敏感度分析 | 第102-105页 |
| 4.3.3 过滤分析 | 第105-107页 |
| 4.3.4 优化流程 | 第107-108页 |
| 4.4 算例分析 | 第108-116页 |
| 4.4.1 不考虑过滤分析的算例 | 第109-113页 |
| 4.4.2 考虑过滤分析的算例 | 第113-115页 |
| 4.4.3 优化参数分析 | 第115-116页 |
| 4.5 本章小结 | 第116-117页 |
| 5 薄膜反射面的管理与展开 | 第117-150页 |
| 5.1 引言 | 第117-118页 |
| 5.2 有限质点法 | 第118-130页 |
| 5.2.1 基本原理 | 第118-119页 |
| 5.2.2 求解方程 | 第119-120页 |
| 5.2.3 三角形薄膜单元 | 第120-123页 |
| 5.2.4 褶皱与碰撞处理 | 第123-127页 |
| 5.2.5 计算流程 | 第127-128页 |
| 5.2.6 充气展开算例 | 第128-130页 |
| 5.3 广义逆矩阵形态解析 | 第130-146页 |
| 5.3.1 基本原理 | 第130-133页 |
| 5.3.2 求解方法 | 第133-134页 |
| 5.3.3 薄膜可展开结构的约束 | 第134-138页 |
| 5.3.4 薄膜单元等效质量 | 第138-139页 |
| 5.3.5 数值误差主动校正 | 第139-140页 |
| 5.3.6 分析流程 | 第140-141页 |
| 5.3.7 折叠展开算例 | 第141-143页 |
| 5.3.8 考虑弹性变形分析的讨论 | 第143-146页 |
| 5.4 反射面收纳管理 | 第146-149页 |
| 5.4.1 锥形三浦折纸 | 第147-148页 |
| 5.4.2 反射面管理应用 | 第148-149页 |
| 5.5 本章小结 | 第149-150页 |
| 6 充气球形天线试验与加工 | 第150-174页 |
| 6.1 引言 | 第150-151页 |
| 6.2 材料性能试验 | 第151-160页 |
| 6.2.1 反射面材料单轴试验 | 第151-154页 |
| 6.2.2 反射面材料双轴试验 | 第154-157页 |
| 6.2.3 球面材料单轴试验 | 第157-158页 |
| 6.2.4 胶水粘结强度试验 | 第158-159页 |
| 6.2.5 试验总结 | 第159-160页 |
| 6.3 裁片生成分析 | 第160-165页 |
| 6.3.1 测地线裁剪 | 第160-163页 |
| 6.3.2 曲面展开分析 | 第163-165页 |
| 6.4 加工工艺研究 | 第165-171页 |
| 6.4.1 工艺流程 | 第166-171页 |
| 6.4.2 关键技术 | 第171页 |
| 6.5 天线性能测试 | 第171-173页 |
| 6.6 本章小结 | 第173-174页 |
| 7 充气球形天线的参数分析 | 第174-195页 |
| 7.1 引言 | 第174页 |
| 7.2 初始模型参数 | 第174-182页 |
| 7.2.1 初始有限元模型 | 第174-176页 |
| 7.2.2 各工况与计算结果 | 第176-180页 |
| 7.2.3 分析与结论 | 第180-182页 |
| 7.3 球形天线拉索布置 | 第182-191页 |
| 7.3.1 部件与组装 | 第182-183页 |
| 7.3.2 拉索布置模型与工况 | 第183-185页 |
| 7.3.3 静力计算结果与分析 | 第185-189页 |
| 7.3.4 振型计算结果与分析 | 第189-191页 |
| 7.4 温度载荷分析 | 第191-194页 |
| 7.4.1 模型参数 | 第191-192页 |
| 7.4.2 计算结果 | 第192-193页 |
| 7.4.3 结果分析 | 第193-194页 |
| 7.5 本章小结 | 第194-195页 |
| 8 结论与展望 | 第195-199页 |
| 8.1 本文主要结论 | 第195-197页 |
| 8.2 展望 | 第197-199页 |
| 参考文献 | 第199-214页 |
| 作者简历 | 第214-215页 |
