1、1雷达天线罩综合机械性能的研究贺占蜀贺占蜀2项目背景气气 象象航航 海海航航 空空安安 装装构构 造造维维 护护3！项目背景4机械性能薄膜应力应变 解析法：解析法：无矩理论和有矩理论，结合边界效应有限元法：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
2、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,2007,29(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地降低罩体的自重,
3、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：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：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增加风载荷作用在罩体后，天线罩的根部杆
4、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：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：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,2007,29(11),18-20王宇飞,杨振国
5、,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
6、较大，也值得重点考虑。7机械性能其他 风振系数风振系数 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)8
