天线结构的静态和动态特性分析研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目天线结构的静态和动态特性分析研究作者姓名王鑫磊学科专业机械电子工程指导教师姚建涛副教授2016年5月中图分类号：TH133.3学校代码：10216UDC：621.8密级：公开工学硕士学位论文天线结构的静态和动态特性分析研究硕士研究生：王鑫磊导师：姚建涛副教授申请学位：工学硕士学科专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalandElectronicEngineeringTHESTATICANDDYN

2、AMICCHARACTERISTICSANALYSISANDRESEARCHOFANTENNASTRUCTUREbyWangXinleiSupervisor:AssociateProfessorYaoJiantaoYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《天线结构的静态和动态特性分析研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

3、以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《天线结构的静态和动态特性分析研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以

4、上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要天线结构系统最早出现在20世纪初,其基本功能是利用目标对电磁波的散射而发现目标,并测定目标的空间位置。地面雷达天线广泛应用于国防、军事及气象等方面。对于天线的结构及其动静态特性的研究非常重要,提升雷达天线的整体性能也是进行设计时必须考虑的主要问题。以往对天线的研究是将连杆和关节都看成是刚性的，本文考虑了传动链系统的柔性对天线固有频率的影响，以期更准确地描述天线的动态特性。首先，对天线结合部进行了分类阐述，并对固定结合部和可动结合部的仿真处理方法进行了分类总结。将7.3米天线类

5、比为三自由度串联机器人，建立了7.3米天线的标准D-H坐标系，对7.3米天线进行运动学分析，并推导出了其雅克比矩阵参数形式。其次，将简化处理的7.3米天线的三维模型导入到ANSYSWorkbench有限元仿真软件中，对模型进行布尔操作等简化处理后，设置接触和运动副、划分网格、施加边界条件，对7.3米天线进行静力学分析。同时也对馈源舱进行了静力学分析。然后，采用拉格朗日方法建立了含有关节柔性特性的7.3米天线整体动力学方程，分别得到了7.3米天线的连杆动力学方程和电机动力学方程，并且推导得到了连杆动力学方程中惯量矩阵的参数形式。根据多自由度系统的模态

6、分析理论，推导出含有关节柔性的7.3米天线系统振动方程。运用ANSYSWorkbench有限元仿真软件对7.3米天线进行了自由模态分析，得出了7.3米天线前6阶固有频率值，并将理论结果和实验结果进行了对比分析。最后，对7.3米天线结构系统进行了灵敏度分析，分别从传动链系统刚度、配重块重量和混凝土地基高度等方面分析对天线固有频率的影响，并对7.3米天线进行了仿真分析，对提高天线的固有频率提出了建议。关键词：天线；静力学分析；动力学分析；灵敏度分析-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractFirstappearedintheearlytwentie

7、thcentury,antennastructuresystem，whosebasicfunctionistousethetargetofelectromagneticwavescatteringandfoundthetarget,anddeterminethespacepositionofthetarget.Groundradarantennaiswidelyusedinnationaldefense,militaryandmeteorologyetc..Itisveryimportanttostudyantennastructureandsta

8、ticanddynamiccharacteristics.Enhancingtheoverallperformanceof