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1、1 雷达天线罩综合机械性能的研究贺占蜀2 项目背景气 象航 海航 空安 装构 造维 护3！ 项目背景4 机械性能薄膜应力应变解析法： 无矩理论和有矩理论，结合边界效应 有限元法： 将风载进行离散化, 逐一单元分别加载. 通常每隔5取一个点, 用离散点的风压 值集合近似代替整体模型的风压值。万邦志.17米双层蜂窝夹层结构天线罩在风负荷作用下的内力计算(按薄膜理论及有矩理论计算).现代雷达 ,1980,(Z1):194-213 王荣国，谢怀勤，佟丽莉.大型截球形FRP地面雷达罩的内力计算.哈尔滨建筑大学学报.1995,(06)： 覃海艺 邓京兰 王继辉 高国强 .截球形地面雷达罩在风荷载作用下的力
2、学分析.玻璃钢/复合材料 2006(05) 佟丽莉, 孟松鹤, 陈辉。 大型地面雷达天线罩内力及稳定性分析. 纤维复合材料. 2002，19(4)3-5 李军向,王继辉,刘欢. 大型地面雷达罩夹层结构设计与分析.武汉理工大学学报, 2007,29(11),18-20n 风载荷作用的雷达罩的最大应力发生在背风面截球底座的边界上. 竖直方向上最大位移和最小位 移分别出现在雷达罩的迎风面侧和背风面侧, 水平方向上的最大位移在截球的顶部. 基圆位在垂 直风载荷的方向上的弯矩值最大. n 随着薄膜厚度的增加, 壳体中的应力和变形水平将降低, 但厚度增加到一定程度后, 降幅很小。 n 夹层结构的运用能有效
3、地降低罩体的自重, 增强罩体的刚度和稳定性, 对比单层式结构而言具备 明显的优势。5机械性能杆件应力应变解析法： 环境载荷通过薄膜传递到空间杆件上，将空间 架构按等刚度原则折算成均匀壳体进行计算， 将壳体内力转化成杆件内力。 有限元法： 用ANSYS软件建立天线罩有限元模型，模型中 梁单元用来模拟杆件，膜单元用来模拟薄膜。王荣国，谢怀勤，佟丽莉.大型截球形FRP地面雷达罩的内力计算.哈尔滨建筑大学学报.1995,(06)： 阎宏涛.大型天线罩的结构工程研究D;西安电子科技大学;2007年 5n天线罩在仅有自身重力载荷的情况下，拉压应力远远小于梁的许 用应力(24OMpa)。 n增加风载荷作用在
4、罩体后，天线罩的根部杆件的拉压应力明显增 大，使得金属杆件的拉压强度安全系数明显降低。6机械性能稳定性解析法： 雷达罩的稳定分析一般采用受均匀外压作用的 薄壁球壳临界压力公式 有限元法： 选用壳单元, 利用ANSYS 软件对雷达罩在自重 、风载和雪载及组合工况下, 对雷达罩进行稳 定性分析。覃海艺 邓京兰 王继辉 高国强 .截球形地面雷达罩在风荷载作用下的力学分析.玻璃钢/复合材料 2006(05) 佟丽莉, 孟松鹤, 陈辉。 大型地面雷达天线罩内力及稳定性分析. 纤维复合材料. 2002，19(4)3-5 李军向,王继辉,刘欢. 大型地面雷达罩夹层结构设计与分析.武汉理工大学学报, 2007
5、,29(11),18-20 王宇飞, 杨振国, 陆立力.地面雷达罩受风载荷作用的数值模拟.复旦学报( 自然科学版),2006,45(4)n 利用特征值屈曲分析法, 分析了不同载荷作用下, 结构的失稳特性, 结果表明载荷不同将会导致 失稳模态的位置和形式发生变化。 n 因为解析公式是经过全球壳模型推导并乘以修改因子而得出, 并非是真正的截球壳的临界压力公 式, 而用有限元方法考虑了基圆位处的约束, 因而有限元方法计算结果与实际更加接近. n 风载作用下的雷达罩, 大部分区域受拉, 局部区域迎风面受压, 因此雷达罩的失稳主要体现为局 部失稳, 对于泡沫或蜂窝夹层结构, 局部失稳形式有二种：表板起皱
6、和剪切皱褶。 n 风载是天线罩使用环境下的主要破坏载荷，低温和冰雪载荷对天线罩影响较大，也值得重点考虑 。7机械性能其他风振系数 中国规范规定，对于基本自振周期不小于0.25s 的结构，以及高度超过30且高宽比大于1:5 的高柔房屋，考虑风振影响。 澳大利亚规范:当结构或者结构杆件的基本周期 小于1.0s时，风振系数取1.0；若基本周期大于 1.0s时，则根据实际情况计算风振系数。 可采用风洞试验与有限元法杨春峰 李晓润 吴昌栋 陈水荣 程荣 何文涛. 飓风区大跨度拱形钢管桁架结构设计.钢结构 . 2011,(11) 鲜荣;廖海黎;李明水。大跨度挑蓬气弹模型风振系数风洞试验.四川建筑科学研究. 2010,02 靖峰;地面雷达天线罩风荷载数值模拟与结构分析D;哈尔滨工程大学;2011年 赖庆文 周卫 陈获屹 杨通文.凉都体育中心结构设计.建筑结构. 2011,(S1) 任涛. 索网体育场罩蓬风振响应及参数分析.建筑结构学报.2010,(S2)疲劳强度 在雷达天线罩连接部位的设计上，缺乏相应的疲劳设计理论，也缺乏相应 的实验数据积累，由于雷达天线罩承受动载荷疲劳作用，不锈钢连接螺栓 逐渐松动，造成雷达天线罩单元件板块之间局部分离以致整体解体. 杨薛军,胡大平. 关于进一步完善雷达天线罩设计的思考现役雷达天线罩的质量分析.玻璃钢, 2007(01)8Thanks!Thanks!
