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某车载阵列天线骨架结构强度分析

2021-07-06李少恩牛茂刚

河北省科学院学报 2021年2期

汪 显,赵 航,李少恩,牛茂刚

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北 石家庄 050081)

0 引言

图1 天线骨架结构示意图

1 天线骨架结构

阵列天线结构基础为支撑天线单元的天线骨架,天线骨架总体尺寸为3200mm×8000mm,考虑到整车布局及加工运输的需求,将整体骨架分为中支架及侧支架,天线骨架结构如图1所示。中支架采用箱型梁封闭结构,结构主体为两根高强度钢腹板主梁,主梁之间由横向腹板梁、纵向腹板梁、支筋等构成;侧支架同样采用高强度钢梁封闭结构,高度降低,可减轻重量,有利于自动折叠。侧支架和中支架之间通过旋转轴连接,采用液压驱动提供动力。

2 天线骨架结构静力学分析

2.1 环境条件

对于大型车载阵列天线,重力对于天线的变形影响不能忽略,同时由于天线在室外工作,受风面积较大,风力不可避免地会引起天线骨架的变形,因此在天线的分析计算中,风载荷的影响同样不能忽略。通过经验可知,天线骨架的静力所引起的最大变形和应力一般在天线阵面展开的状态下,本文对天线骨架的静力分析包括自重和风载荷,要求在8级风(20m/s)条件下,天线能够正常工作。

由于阵列天线质量较大,故风力对天线的作用可以看作为一种静力载荷。

风力的计算公式为:

F=CAq=CA×0.5ρV2

其中,C是风力系数;A是天线特征面积;ρ是空气质点的密度;V是风速;

图2 风力的组成示意图

通常,风力由升力、阻力及侧向力组成,对天线起作用的主要为阻力,各力方向如图2所示。……

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