1、問題描述：

雷達(dá)根據(jù)電性能指標(biāo)的不同會對結(jié)構(gòu)骨架的精度有不同的精度要求，這就需要設(shè)計師在大量工程經(jīng)驗基礎(chǔ)上，采用有限元方法對結(jié)構(gòu)在不同環(huán)境載荷條件下的剛強度進(jìn)行反復(fù)分析校核，改進(jìn)設(shè)計方案。這個過程需要大量的建模工作，本文采用simsolid軟件對結(jié)構(gòu)進(jìn)行無網(wǎng)格分析，獲取風(fēng)載荷和自重條件下的陣面變形量以及主要模態(tài)信息，通過

快速的仿真結(jié)果對結(jié)構(gòu)再優(yōu)化設(shè)計。

2、模型建立

圖1 設(shè)計模型示意圖

圖2 載荷與約束示意圖

Simsolid對結(jié)構(gòu)材料屬性的賦值通過材料庫直接給出，這里采用的是默認(rèn)鋼材，約束條件主要考慮了焊接面約束和銷軸約束，底座底部采用了固定約束方式，重力載荷豎直向下，風(fēng)載荷采用風(fēng)壓形式賦值，整個計算模型建立非常快速高效。

3、計算結(jié)果

圖3 變形云圖

通過靜力學(xué)計算，陣面最大變形為58mm，由于真面尺寸較大，為4000mm，真面的兩側(cè)變形量較大，需要增加支撐點提高整體剛度。

圖4 應(yīng)力云圖

從等效應(yīng)力云圖看，結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為129MPa，滿足鋼材的強度要求，安全系數(shù)大于1.5。

 

進(jìn)一步的，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，結(jié)果如下圖所示：

(1)一階模態(tài)

(2)二階模態(tài)

(3)三階模態(tài)

(4)四階模態(tài)

圖5 模態(tài)振型與頻率

由上面模態(tài)振型可知，前四階模態(tài)振型主要是陣面的擺動和扭轉(zhuǎn)，頻率均在1赫茲附近，說明陣面的剛度較差，需要通過增加加強筋和改變支撐點位置進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計。

4、結(jié)論

通過對典型雷達(dá)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算分析，采用simsolid能夠快速準(zhǔn)確對雷達(dá)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的建模，包括約束條件和載荷條件，能高效給出所需要的計算參數(shù)-結(jié)構(gòu)變形量等，對于設(shè)計方案初期的迭代改進(jìn)設(shè)計有很大的幫助。