雷达天线座模态分析与试验研究

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机械设计与制造

ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ

第２期

２０１０年２月

文章编号：１００１—３９９７（２０１０）０２－０２１４－０３

雷达天线座模态分析与试验研究木

段勇军顾吉丰平丽浩刘继承

（南京电子技术研究所，南京２１００１３）

Ｍｏｄｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｒａｄａｒａｎｔｅｎｎａｐｅｄｅｓｔａｌ

ＤＵＡＮＹｏｎｇ－ｊＵｌｌ，ＧＵＪｉ－ｆｅｎｇ，ＰＩＮＧＬｉ－ｈａｏ，ＬＩＵＪｉ－－ｃｈｅｎｇ

（ＮａｎｊｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１３，Ｃｈｉｎａ）【摘要】以模态分析的相关理论为依据，在ａｎｓｙｓ环境下建立了某机载雷达天线座理论模态分析模型。通过理论模态分析与试验模态分析两种方法获得了天线座模态信息，并对理论模态与试验模态妇结合进行了分析。分析结果表明，基于ａｎｓｙｓ环境下建立的天线座理论模型是正确的，结合部建模是合理的，模态分析结果是准确的；试验模态分析方法是可行的，且没有遗漏低阶模态信息。此模态分析方法为其它类似结构提供了一定的参考价值；模态分析与试验结果对于天线座的动态性能研究、雷达结构总体设计以及天线座优化设计提供了强力的技术支持。

关键词：天线座；模态分析；ｉｉｔ验模态；Ａｎｓｙｓ

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｒｉｅｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｖｅｗｉｔｈｍｏｄｅａｎａｌｙｓｉｓ，口ｔｈｅｏｒｅｔｉｃｍｏｄｅａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌ嬲ｓｅｔｕｐｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆａｎｓｙｓ．ＭｏｄａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆａｎｔｅｎｎａｐｅｄｅｓｔａｌＷａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｌｎｅａｌｌ岱ｏｆｂｏｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃｍｏｄｅ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｎｔｅｎｎａｐｅｄｅｓｔａｌ；Ｍｏｄｅａｎａｌｙｓｉｓ；Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍｏｄｅ；Ａｎｓｙｓ

中图分类号：ＴＨｌ６。ＴＮ８２０．８２文献标识码：Ａ

１引言

随着现代科学技术的发展，雷达对轻虽化、模块化、智能化的要求越来越高。雷达天线座作为支撑天线探测目标的装置，如何实现其结构、材料以及传动方式的改变，满足其重量轻、体积小、精度高、刚度高、阻尼比合适以及动态性能好的要求，已成为越来越重要的研究课题。模态分析作为研究结构动态特性的—种现代方法，为各种产品的结构设计和性能评估提供了—个强有力的工具，其可靠的试验结果往往作为产品性能评估的有效标准，而围绕其结果开展的各种动态设计方法更使模态分析成为结构设计的重要基础。

目前，对机械结构模态分析主要有两种方法，即有限无理论建模分析方法和试验建模分析方法。随着有限元技术和计算机技术的发展，理论模态分析已经应用于工程实践，并成为分析、解决工程问题的有力工具。用有限元法建立的模态分析模型已成为理论建模中最重要的方法。通过求解有限元模型可以获得反映系统动力学特性的全部信息。试验模态分析则可以验证和修改理论模型，校核理论计算分析结果的有效性，检查结构中的薄弱部位以及鉴定结构设计的合理性。本文以模态分析理论为基础，通过研究某机载雷达天线座理论模态分析与试验模态分析方法，阐明了理论模态分析与试验模态分析相结合的重要性。此方法对类似结构的建模与分析具有很大的参考价值和推广价值。

２建立天线座结构有限元模型

２．１天线座结构有限元建模

针对某机载雷达大线座进行分析简化，通过Ｐｒｏ—Ｅ软件建立其实体模型并在Ａｎｓｙｓ软件环境下划分网格，并赋予各自的材料属性，包括密度，弹性模量，泊松比等。

图１天线座有限／ｃ模型

整个天线座有限元模型，如图１所示。共有１０９７３２个单元，１３１９７３个节点，包括底座，横滚部分，横滚齿轮一轴，俯仰部分，俯仰齿轮～轴，方位齿轮一轴，轴承，上天线托架，下天线托架，天线等

★来稿日期：２００９－０４－－０５

－ｋ基金项目：国家安全重大基础研究项目（２００８ＧＳ０２６１７）

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