CAE-天线罩的温度场及应力场分析
天线罩抗风检测报告
天线罩抗风检测报告一、引言天线罩是用来保护通信天线免受恶劣气候条件和外部环境的影响。
为了确保天线罩的可靠性和稳定性，在安装和使用之前，需要进行抗风检测，以评估其在风力作用下的性能。
二、检测方法为了准确评估天线罩的抗风能力，我们采用了以下方法进行检测：1. 数值模拟：使用计算机模拟软件对天线罩在不同风速下的应力和变形进行模拟分析，以预测其在实际环境中的表现。
2. 实验室测试：在实验室环境中，通过在天线罩上施加风力荷载，测量其应力、变形和振动等参数，以评估其抗风能力。
三、检测结果经过数值模拟和实验室测试，我们得出了以下结论：1. 抗风能力评级：根据国际标准，我们将天线罩的抗风能力分为五个等级，分别为A、B、C、D和E，其中A级为最高级别，E级为最低级别。
2. 抗风能力参数：我们测得的天线罩在不同风速下的应力、变形和振动等参数，符合设计要求，并能够在额定风速范围内保持稳定。
3. 其他性能指标：除了抗风能力，我们还评估了天线罩的防水性能、耐腐蚀性能和耐候性能等指标，结果显示天线罩在这些方面也符合要求。
四、结论根据我们的检测结果，我们可以得出以下结论：1. 天线罩的抗风能力良好，能够在额定风速范围内保持稳定。
2. 天线罩的其他性能指标也符合设计要求，能够有效保护通信天线免受恶劣气候条件和外部环境的影响。
3. 建议在使用天线罩时，严格按照使用说明和维护手册进行安装和维护，以确保其长期稳定的性能和使用寿命。
五、参考资料在完成本报告时，我们参考了以下资料：1. 国际标准：XXX2. 设计要求和规范：XXX3. 厂家提供的技术资料和测试报告：XXX六、致谢在本次抗风检测过程中，我们得到了相关厂家的技术支持和合作，特此致以诚挚的谢意。
以上是关于天线罩抗风检测的报告，通过数值模拟和实验室测试，我们评估了天线罩在风力作用下的性能，并得出了结论。
该报告可作为天线罩使用和维护的参考，以确保其稳定和可靠的性能。
机械密封温度场及其热应力的有限元计算
机械密封温度场及其热应力的有限元计算机械密封是工业领域中常见的重要部件，用于防止流体或气体在管道中泄漏。
其中，温度是影响机械密封性能的一个关键因素。
通过有限元方法计算机械密封的温度场及其热应力分布，可以进一步理解机械密封的性能，为优化设计和选择材料提供有价值的参考。
一、机械密封热应力分析的重要性首先，机械密封在工作中会受到温度变化的影响。
在高温环境下，机械密封可能会发生膨胀、变形、破裂等现象，从而降低密封性能，甚至出现泄漏等危险。
因此，理解机械密封在不同温度下的热应力分布，有助于优化机械密封的设计和材料选择，提升其性能和稳定性。
其次，机械密封的热应力会影响密封面之间的接触压力分布。
接触面之间的压力分布又会影响机械密封的摩擦、磨损、寿命等方面的性能。
因此，通过对机械密封热应力分布的分析，可以为正确评估机械密封的性能提供依据。
最后，计算机械密封的热应力分布还可以为机械密封改进和优化、开发新型机械密封以及制定更可靠的维护保养计划提供帮助。
二、机械密封温度场及其热应力计算的方法1.基于有限元方法由于机械密封的几何形状和复杂工作环境的影响，直接通过实验方法进行温度场及热应力的测试是昂贵、费时并且可能存在不可避免的误差。
而有限元方法则可以通过数学模型和计算机模拟来模拟机械密封在不同温度下的工作状态，计算出对应的温度场及热应力分布。
有限元方法主要分为数值方法和解析方法两种。
数值方法是通过数学模型和数值计算来获得机械密封的温度场及热应力分布，其中常用的数值方法包括有限差分法、有限体积法和有限元法等。
解析方法则是通过解方程表达式，将机械密封的基本参数带入公式计算来获取温度场及热应力分布，例如Stefan-Boltzmann定律、Fourier定律等。
2.基于ANSYS软件ANSYS软件是目前工业领域中最常用的有限元分析软件之一。
该软件提供了一系列的功能模块和分析工具，如结构分析、流体动力学分析、热分析等，可以用于模拟机械密封在不同工作条件下的温度场及热应力分布，为机械密封的设计、优化和改进提供帮助。
《C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究》范文
《C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究》篇一C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究一、引言C/C（Carbon Fiber/Carbon）复合材料以其出色的高温性能、良好的热稳定性以及出色的机械性能，在航空、航天、能源等领域得到了广泛的应用。
然而，随着应用领域的不断扩展，材料在高强度和高热能环境下长期运行会遭遇各类物理及化学过程的作用，使得材料的力学性能发生明显变化。
尤其，当这种复合材料面临激光辐照时，其内部的应力场变化和微结构变化成为研究的关键问题。
本文将通过数值模拟和实验研究的方法，对C/C复合材料在激光辐照下的应力场变化及微结构演变进行深入探讨。
二、C/C复合材料激光辐照应力场数值模拟1. 建模及参数设定采用有限元法，构建了C/C复合材料在激光辐照条件下的三维有限元模型。
在模型中，设定了材料的热传导系数、热膨胀系数、弹性模量等关键参数。
同时，根据激光的特性和辐照条件，设定了激光的能量密度、照射时间等关键参数。
2. 模拟过程及结果分析在设定的条件下，对模型进行激光辐照模拟。
模拟结果显示，在激光照射过程中，C/C复合材料内部出现明显的温度梯度，导致热应力的产生。
随着激光的持续照射，热应力逐渐增大，并导致材料的微结构发生变化。
此外，通过对比不同参数条件下的模拟结果，发现激光的能量密度和照射时间对材料的应力场影响显著。
三、C/C复合材料微结构研究1. 实验方法采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对C/C复合材料进行微观结构观察。
通过对比激光辐照前后的微结构变化，研究材料的微结构演变。
2. 微结构演变分析实验结果显示，在激光辐照过程中，C/C复合材料的纤维结构出现明显的变化。
纤维间的空隙增大，纤维表面出现裂纹和损伤。
此外，随着激光能量的增加和照射时间的延长，材料的微结构变化更为显著。
这些变化导致材料的机械性能和热稳定性降低。
四、结论本文通过数值模拟和实验研究的方法，对C/C复合材料在激光辐照下的应力场变化及微结构演变进行了深入探讨。
机载天线罩的强度及模态分析
机载天线罩的强度及模态分析王迪;郝琳召;杨斌【摘要】针对某型飞机改装需求设计了机载天线罩,运用Catia建立结构的三维模型,利用HyperMesh建立有限元模型,基于Nastran对其进行仿真分析,并对天线罩的强度及振动特性进行了分析计算.结果表明,设计的天线罩结构强度、刚度满足要求,且不会与原机结构发生共振,为天线罩结构改装设计提供了参考.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】5页(P152-156)【关键词】机载天线罩;有限元;强度计算;振动模态分析【作者】王迪;郝琳召;杨斌【作者单位】中国飞行试验研究院试验机设计改装研究部,西安710089;中国飞行试验研究院试验机设计改装研究部,西安710089;中国飞行试验研究院西安远方航空技术发展总公司,西安710089【正文语种】中文【中图分类】TP391.7;TH123.3;TB1230 引言随着试验机改装技术的发展，天线技术的应用对加装机载天线罩提出了更高要求。
加装后，机载天线罩作为飞机结构的一部分，除了要满足电性能要求和空气动力学的要求外，还要在复杂的受力环境下保护罩内天线系统免受任何形式的损伤和破坏，因此还要具有足够的强度和良好的稳定性[1-5]。
本文针对某型飞机改装设计需求，在原机机身两侧加装机载天线罩，并基于CATIA建立结构的三维模型[6]，利用HyperMesh建立有限元模型[7]，应用Nastran对其进行静力学仿真[8]，获得了该天线罩结构的强度、刚度特性，依据仿真结果给出了天线罩结构设计的建议。
1 天线罩结构根据某型机改装设计需求，在原机机身左、右两侧各布置一个天线罩，其结构形式如图1所示。
如图2所示，天线罩结构沿航向分为3部分：前整流罩，中段功能区和后整流罩。
天线罩中采用复合材料的结构件及其材料性能见表1。
天线罩中采用金属材料的结构件及其材料性能见表2。
图1 天线罩结构示意图2 有限元模型的建立2.1 坐标系坐标系取原机全机坐标系，坐标原点取机头在机身水平构造线的投影点，X轴顺航向向后为正，Z轴在飞机对称面内向上为正，Y轴按右手法则确定，即指向飞机右侧为正（顺航向）。
天线机电热多场耦合理论与综合分析方法研究
基本内容
摘要：本次演示研究了天线机电热多场耦合理论与综合分析方法。通过对电 场、磁场、温度场等各个场的分析和综合，得到了天线机电热多场耦合的机理和 规律。文章设计了实验方法进行验证，并分析了实验结果。结果表明，该综合分 析方法能够有效预测天线的性能，为天线设计和优化提供了有力支持。关键词： 天线机电热多场耦合理论，综合分析方法，电场，磁场，温度场
理论分析：本次演示基于天线机电热多场耦合理论，对电场、磁场、温度场 的关系和耦合机理进行了深入分析。首先，电场与磁场之间满足麦克斯韦方程组 的约束关系，通过电磁感应相互关联；其次，温度场的变化对电场和磁场产生影 响，主要是由于材料参数随温度变化而发生变化。在综合分析方法方面，本次演 示采用了有限元法（FEM）和有限差分法（FDTD）相结合的方式，实现了对天线 机电热多场耦合的精确模拟。
3、目前大多数优化算法是基于梯度下降或遗传算法，其性能和收敛速度有 待进一步提高。
感谢观看
3、研究有源相控阵天线的优化设计方法，开发一种在考虑制造工艺和环境 因素的前提下，提高天线性能、可靠性和稳定性的优化设计策略。该策略将利用 先进的优化算法和仿真技术，对天线的结构、材料和制造工艺进行优化，以实现 天线性能的提升和成本的降低。
参考内容三
基本内容
阵列天线综合方法研究是无线通信领域中的一项重要技术手段，旨在通过对 阵列天线的优化设计，实现波束形成、空间滤波、抗干扰等目的。本次演示将详 细阐述阵列天线综合方法的研究现状、理论基础、实验设计与未来展望。
三、数值仿真的方法与技术
数值仿真方法是一种通过计算机模拟实际系统运行过程的技术。在高温岩体 地热开发过程中，数值仿真方法可以用来模拟地热资源的分布、流动和传热过程， 以及预测地热资源的开发效果。常用的数值仿真软件包括ANSYS、FLAC、FEM等， 这些软件可以模拟岩石力学性质、流体流动、传热等过程。数值仿真技术的应用 有助于优化高温岩体地热开发方案，提高地热资源的开发效率。
地面雷达天线罩风荷载数值模拟分析
地面雷达天线罩风荷载数值模拟分析王丽君【摘要】主要基于ANSYS结构分析软件,对地面雷达天线罩进行有限元数值模拟分析.首先,利用AN-SYS Mechanical APDL语言对风载荷进行离散化处理,就风的基本特性进行了必要的描述和探讨.其次,分析了风载荷作用下地面雷达天线罩静力结构特性.最后,对比半径和截球比变化时基圆处支反力和倾覆力矩的不同.结果表明天线罩最大合位移发生在罩体迎风面顶端位置,最大应力发生在罩体根部位置,这些参数为罩体结构设计提供了参考数据.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2014(036)010【总页数】4页(P78-81)【关键词】地面雷达罩;风荷载;APDL;静力分析;数值模拟【作者】王丽君【作者单位】哈尔滨工程大学, 哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TU392天线罩的主要作用是，在不影响雷达天线发射或接收电磁波的条件下，保护下面的天线以及相关联的电子设备免受来自大风、暴雨、大雪的影响，所以天线罩要拥有有利的外形，减小电磁能量的失真，同时保证下面的天线性能稳定［1］。
这就要求在设计雷达罩时要充分考虑结构强度与雷达波透波率的平衡。
本文主要对风载下的天线罩进行数值模拟静力分析，并求出罩体基座处的合力和力矩，对雷达罩进行强度和稳定性分析。
1 理论基础根据风洞试验得到的球坐标下风载荷地面雷达罩罩体上的风压分布函数为:式中，P(θ，φ)为风载作用下风压分布函数，其中φ，θ分别为雷达罩的经向和纬向坐标;q=0.5pv2为风荷集度或者称为基本风压。
在稳定分析中，罩体在风压作用下的临界风压Pcr，一般可以应用经验公式来得到［2］式中，E和t分别为壳体的弹性模量和厚度。
对于夹层结构，E和t分别为壳体的等效弹性模量和厚度。
对于图示的A型复合材料夹芯结构，等效弹性模量和厚度可通过以下公式计算［3］:式中，Eφ为φ方向的等效弹性模量;Eθ为θ方向的等效弹性模量;Ef，φ和 Ef，θ为蒙皮φ，θ方向的弹性模量;Ec，φ和 Ec，θ为芯材φ，θ方向的弹性模量。
ABAQUS有限元软件温度应力模拟及其在机场运营中的应用前景
ABAQUS有限元软件温度应力模拟及其在机场运营中的应用前景发布时间：2021-06-29T11:00:26.487Z 来源：《基层建设》2021年第5期作者：王旭刘景文邢俊[导读] 摘要：温度应力的长期作用可造成水泥混凝土道面结构强度和刚度的下降，严重时会导致结构开裂，因此温度应力对水泥混凝土道面承载能力和使用寿命的影响不容忽视。
中铁北京工程局集团有限公司机场工程分公司北京 102300摘要：温度应力的长期作用可造成水泥混凝土道面结构强度和刚度的下降，严重时会导致结构开裂，因此温度应力对水泥混凝土道面承载能力和使用寿命的影响不容忽视。
目前，对混凝土道面温度应力的研究较多，理论计算已较为成熟和深入。
但由于计算基本假定与实际情况存在一定的偏差，因而开展现场道面板温度变形试验研究是极为必要的。
本人于2016年，在学校导师的支持下，选取天津滨海国际机场机坪区道面板为试验研究对象，应用光纤光栅传感器测量路面及路基内部的温度场与温度应变。
采用ABAQUS有限元软件对不同温度条件下道面结构温度变形响应开展仿真计算，并与实测结果进行对比，以获得有价值的分析结论。
研究结果表明：（1）试验实测的路面结构温度应变具有明显的滞回变化特征，单日最大变形水平达到120个微应变，滞回曲线规律与仿真结果较为一致；（2）对比板内相邻测点结果，距离板边接缝位置越远应变幅度越大，且在板跨中部达到最大值，两侧呈现近似对称分布特征；（3）采用二维平面分析模型可较好的模拟实际路面及路基内部的变温过程。
所得温度应力结果与理论计算有较好的一致性，可用于工程实际分析。
关键词：机场场道；ABAQUS有限元；温度应力；航空运输量管控引言水泥混凝土具有刚度大、抗压能力强；抗弯拉强度高、使用寿命长；耐久性、耐磨性较好，可不设路缘石；耐腐蚀性强，施工机械化程度较高等优点。
目前已被绝大多数高等级公路，机场所采用。
温度应力是影响混凝土道面使用寿命的重要参数之一，尤其是机场跑道板厚设计中并没有考虑到温度应力的影响，在我国北方地区，昼夜温差较大，温度应力很可能会产生较大影响。
天线罩的电磁特性分析及探伤研究
天线罩的电磁特性分析及探伤研究发布时间：2022-08-12T05:09:37.609Z 来源：《工程管理前沿》2022年4月7期作者：王立志，白鹏程[导读] 天线罩是一种保护天线不受外界环境影响的设备王立志，白鹏程哈尔滨哈玻拓普复合材料有限公司，哈尔滨，150036摘要：天线罩是一种保护天线不受外界环境影响的设备，广泛用于雷达系统。
随着电子技术的发展，天线罩作为雷达天线阵电磁窗口的电气性能尤为重要，已成为雷达天线阵不可分割的一部分。
在天线设计过程中，精确有效的电磁建模和仿真工具发挥着重要作用。
当前，天线掩模仿真方法主要是高频逼近方法和全波数字方法。
高频方法包括物理光学方法(PO)、跳跃射线方法(SBR)等。
具有清晰的物理概念和快速的计算。
但是，由于高频方法是基于局部场逼近的原理，天线掩模不同部分之间的电磁耦合关系不予考虑，难以准确分析复杂环境的非光滑结构和问题，可能导致实际应用中的重大误差。
全波测量方法包括矩量法(mom)、有限元法(mef)和时域有限差分法(FDTD)，这些方法考虑到了整体电磁耦合关系并具有较高的计算精度，但计算复杂度和计算效率很高，不能为了提高效率和计算能力，同时确保计算的准确性，需要采用正确的电磁理论模型和有效的计算方法。
基于此，本篇文章对天线罩的电磁特性分析及探伤研究进行研究，以供参考。
关键词：天线罩；电磁特性；探伤引言当天线辐射电磁波穿过天线外壳时，相当于穿过不同的介质，有必要进行折射和反射现象，这可能导致天线指向的目标位置偏差，即瞄准误差。
瞄准误差可能导致实际目标与目标的明显位置成一定角度偏差，从而导致制导雷达在跟踪时偏差。
因此，天线罩的性能质量将直接影响雷达探测的有效工作距离和精度。
例如:飞行时，天线罩由相当强烈的气动加热加热，会出现天线罩体损坏的现象，可能导致天线罩壁厚变化不均匀，损坏如外壳体穿孔，从而直接影响飞行时天线罩的电气性能。
但是，由于实验方法的局限性，很难获得天线罩损坏的电气性能测试数据，使得天线罩系统的问题分析更加困难。
CAE仿真技术在雷达产品设计中的应用
CAE仿真技术在雷达产品设计中的应用简介在设计天线安装架过程中，对安装架有严格的重量限制。
ANSYS软件可用于研究减重后的结构在工作过程中是否有足够的强度和刚度。
在研发过程中常涉及到强度、刚度、电子散热、噪声、疲劳寿命、结构优化等多方面的工程问题。
随着现代CAE仿真技术的日趋成熟，完全可以将这种先进的研发手段与试验和经验相结合，形成互补，从而提升研发设计能力，有效指导新产品的研发设计，节省产品开发成本，缩短开发周期。
下文是CAE仿真技术在解决雷达产品研发过程中部分常见工程问题的简要介绍。
天线阵在复杂的环境下容易产生较大振动或共振。
在天线阵的设计阶段ANSYS软件可以帮助其有效避开系统的激励频率和工作频率。
ANSYS软件的瞬态（时程）分析可以定量地衡量雷达及天线系统能否承受相应的动力学载荷。
ANSYS软件可准确地计算分析天线罩的瞬态温度场，瞬态应力和位移。
其耦合分析功能简便精确。
有源相控雷达的T/R组件是关键部件，在工作过程中产生大量的热。
ANSYS软件可以帮助解决在不同的工况条件下的详细温度分布，以助力设计和分析。
相控阵天线系统的热设计一直是其设计的关键点。
借助于ANSYS 软件通过齿高，齿间距及齿厚的变化对系统的影响，可以实现对散热齿的优化。
综合电子单元内包含了大量重要的电子部件，它的热性能对雷达的整体性能有重要影响。
ANSYS 软件能够完成综合电子单元的热分析，帮助实现雷达的热设计和热分析。
信号处理模块可以滤除噪声、干扰、杂波，提取感兴趣的信号，是雷达中的重要电子部件。
ANSYS 软件能详细模拟信号处理模块中的温度分布，为雷达设计提供重要依据。
雷达方舱内集成了大量高功率电子设备，同时工作人员在舱内长时间工作。
ANSYS 软件能够帮助实现方舱总体设计，以满足舱内电子设备的散热要求，同时有利于人员的操作。
几何建模：ANSYS DesignModeler 、ANSYS SCDM 结构仿真分析：ANSYS Mechanical流体仿真分析：ANSYS Icepak,Fluent,CFX,ICEM CFD多物理场分析：ANSYS Multiphysics 、ANSYS Mechanical/Emag 设计优化分析：ANSYS DesignXplorer。
《2024年基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》范文
《基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究》篇一一、引言随着制造业和工业自动化技术的飞速发展，焊接技术已经成为一种不可或缺的加工工艺。
焊接过程中的温度场和应力分布直接影响焊接结构的质量和性能。
因此，对焊接温度场和应力的数值模拟研究变得尤为重要。
本文基于ANSYS软件，对焊接过程中的温度场和应力进行数值模拟研究，以期为焊接工艺的优化提供理论依据。
二、焊接温度场的数值模拟1. 模型建立首先，根据实际焊接工件尺寸和材料属性，建立三维有限元模型。
模型中需要考虑材料的热传导性能、热对流及热辐射等因素。
此外，还需要定义焊接过程中的热源模型，以模拟实际焊接过程中的热输入。
2. 材料属性及边界条件在模型中，需要定义材料的热传导系数、比热容、密度等热物理性能参数。
同时，还需考虑焊接过程中的环境温度、工件初始温度等边界条件。
3. 温度场数值模拟在ANSYS中，采用有限元法对模型进行热分析，求解焊接过程中的温度场分布。
通过设定不同的焊接工艺参数，如焊接速度、电流等，可得到不同时刻的温度场分布。
三、焊接应力的数值模拟1. 模型扩展在温度场数值模拟的基础上，进一步建立应力分析模型。
该模型需要考虑材料的热膨胀、相变等因素对应力的影响。
2. 应力计算在ANSYS中，采用弹性力学和塑性力学理论，对模型进行应力分析。
通过求解应力平衡方程，得到焊接过程中的应力分布。
3. 影响因素分析通过改变焊接工艺参数、材料性能等因素，分析其对焊接应力的影响。
同时，还需考虑残余应力的产生及分布规律。
四、结果与讨论1. 温度场结果分析根据数值模拟结果，可以得到焊接过程中的温度场分布。
通过分析不同时刻的温度场变化，可以了解焊接过程中的热循环规律。
此外，还可以通过对比不同工艺参数下的温度场分布，找出最佳焊接工艺参数。
2. 应力结果分析在应力分析方面，通过数值模拟可以得到焊接过程中的应力分布及变化规律。
分析结果表明，焊接过程中会产生较大的残余应力，这对焊接结构的安全性及使用寿命具有重要影响。
《2024年C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究》范文
《C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究》篇一C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究一、引言C/C（Carbon Fiber/Carbon）复合材料因其卓越的力学性能、高温稳定性和低密度等特性，在航空、航天、能源等领域得到了广泛的应用。
随着科技的发展，激光技术被广泛应用于材料加工和改性中。
激光辐照C/C复合材料可以引起其表面和亚表面的复杂变化，因此对其在激光辐照下的应力场和微结构变化的研究具有重要的科学价值和应用前景。
本文以C/C复合材料为研究对象，运用数值模拟和实验方法，深入探讨其在激光辐照下的应力场变化及微结构演变。
二、C/C复合材料的基本性质与结构C/C复合材料主要由碳纤维和碳基体组成，具有优异的力学性能和高温稳定性。
其内部结构复杂，碳纤维的排列方式和基体的性质对其性能有着重要影响。
此外，C/C复合材料的制备工艺也会对其性能产生影响。
三、激光辐照下C/C复合材料的应力场数值模拟1. 模型建立与参数设定采用有限元方法建立C/C复合材料的数值模型，设定激光辐照的参数，如激光功率、扫描速度、光斑大小等。
同时，考虑材料在激光作用下的热传导、热膨胀、相变等物理过程。
2. 数值模拟结果与分析通过数值模拟，得到C/C复合材料在激光辐照下的温度场和应力场分布。
结果表明，激光辐照会导致材料表面产生较大的热应力，且应力随深度逐渐减小。
此外，激光辐照还会引起材料内部产生残余应力。
四、激光辐照下C/C复合材料的微结构研究1. 实验方法与步骤采用激光对C/C复合材料进行辐照，通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段观察材料在激光作用下的微结构变化。
同时，利用X射线衍射（XRD）等技术分析材料在激光作用下的相变过程。
2. 实验结果与分析实验结果表明，激光辐照会导致C/C复合材料表面产生微裂纹、烧蚀等损伤。
同时，材料内部会出现晶格畸变、相变等现象。
此外，激光辐照还会引起碳纤维和基体之间的界面发生变化，导致材料性能的改变。
整流罩保温仓体设计中的CAE分析
整流罩保温仓体设计中的CAE分析随着航空航天事业的发展，飞机动力装置的需求不断提高，整流罩的作用也越来越重要。
整流罩保温仓体是整流罩内部的一个结构，保证整流罩内部气流达到理想状态。
本文将针对整流罩保温仓体设计中的CAE分析进行论述。
一、整流罩保温仓体的作用整流罩作为飞机动力装置的重要组成部分，是为了使动力装置内气流达到理想的状态，提高飞行效率的关键部件。
而整流罩保温仓体则是整流罩的内部构件，主要用于保证整流罩内部气流达到理想状态，并起到保温的作用。
二、整流罩保温仓体的设计要求整流罩保温仓体设计需要考虑外部各种环境因素的影响，比如气流、温度、湿度、压力等等，也需要综合考虑整流罩保温仓体自身材料、结构、制造和维护等方面的因素。
为此，整流罩保温仓体设计需要满足以下要求：1.满足气流要求，保证动力装置内部气流达到理想状态，提高飞行效率。
2.保证整流罩保温仓体的可靠性和安全性，确保整流罩和动力装置能够正常工作。
3.保证整流罩保温仓体的保温性能，避免内部温度波动过大，影响动力装置的工作效果。
4.考虑整流罩保温仓体材料的使用寿命和成本等因素。
三、CAE分析在整流罩保温仓体设计中的应用CAE（计算机辅助工程）分析是现代工程设计领域不可或缺的分析手段。
在整流罩保温仓体设计中，CAE分析主要应用于以下方面：1.流场分析在整流罩保温仓体设计中，流场分析是必不可少的一部分。
通过CAE分析，可以模拟整流罩内气流的流动规律，进而优化整流罩的结构，使整流罩内气流达到理想状态。
2.温度分析整流罩保温仓体需要具有良好的保温性能，CAE分析可以模拟整流罩内部的温度分布情况，进而优化整流罩保温仓体的结构设计。
3.结构分析整流罩保温仓体的结构设计需要满足可靠性和安全性要求，CAE分析可以模拟整流罩保温仓体的受力情况，进而优化其结构设计。
4.材料选型分析整流罩保温仓体材料的选用需要考虑材料的寿命和成本等因素，CAE分析可以模拟材料的应力情况，辅助设计人员选择恰当的材料。
解决方案分享：机载天线罩的多物理场分析
解决方案分享：机载天线罩的多物理场分析导读：通过Altair全面的解决方案，可以仿真分析预测各种关键性能指标，包括瞄准误差、传输损耗、鸟撞破坏和气动载荷作用下的变形。
当涉及到飞机设计时，工程师必须满足标准的要求并考虑每一种情况。
飞机在极端天气下可以安全飞行吗？如果飞机与鸟相撞怎么办？从起飞到着陆，每一个潜在的威胁都需要在设计被批准之前进行测试和解决。
由于技术的进步和降低成本的考量，航空航天零部件有时被设计成多种可执行功能。
飞机其中一个重要的零部件称为鼻锥天线罩，它是一个大型的薄壁结构，包围并保护着雷达天线。
鼻锥天线罩的设计是为了保护飞机的气象天线，并作为飞机气动外形的组成部分。
除此之外，它还不能影响内部雷达的信号。
天线罩设计者必须确保无论在飞行过程中发生什么情况，设备的每个指定功能都符合关键性能标准。
在飞行过程中，由于狂风，冰雹或鸟类的高速撞击，设计人员必须制定相应的计划和测试方案。
验证通常通过物理测试来完成。
虽然物理测试对于最终设计验证很有用，但它有几个缺点。
物理测试既昂贵又耗时，对于诸如天线罩之类的多功能组件而言，所有花费都会成倍增加。
物理测试的另一个缺点是，在评估设计之前，需要先制造出完整的部件。
为了减少成本和缩短时间，通常在设计周期的早期就开始使用计算仿真来验证性能。
这让设计人员能够在构建和进一步测试部件之前快速权衡多个“假设”方案。
可以通过仿真分析预测各种关键性能指标，包括瞄准误差、传输损耗、鸟撞破坏和气动载荷作用下的变形。
虽然单个模型无法完全预测天线罩的行为，但设计人员可以使用多物理场仿真的技术。
图例：一组基于物理的模型的结合，全面描述天线罩的结构、电磁和气动性能多物理场仿真是基于物理的模型的集合，可以组合起来充分描述天线罩的结构、电磁和空气动力学性能。
从计算流体动力学（CFD）求解器Altair AcuSolve™开始，设计人员可以预测飞机飞行过程中周围的空气压力场。
然后可以将所得压力映射到Altair OptiStruct™模型上，以准确预测在空气动力载荷作用下的天线罩的结构响应。
CAE-天线罩的温度场及应力场分析
300
91.14
80.36
0.30
8.5e-6
0.5
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9
12
600 72.65
0.71 16
TX03,TX04,TX06
温度 ℃ 弹性模量
GPa 泊松比 热膨胀系数 比热 kJ/kg·m3 密度 kg/m3 热传导系数 W/m·℃
20 117.6
8.3e-6 0.545
8.0
100 117.6
550
7.5 1750
70
78.1
120
1750
4140
450
温度边界条件
• 模型共分六段 • 每段交界点的温度随时间变化 • 段内的温度取段两端的温度插值，所以也是随时间变化
的 • 具体数据略
内壁温度瞬态曲线
• 在110秒前后，内壁面温度最高，在210℃～ 290℃之间。
标示
40in
X坐标
40
有限元模型
• 由于结构和载荷都关 于垂直面对称，因此 分析时取结构的一半
• 结构为薄壁件，但要 考虑沿厚度的温度分 布，因此整个有限元 模型全部采用3D体单 元。
材料参数
– 复合材料TX01头锥 – 复合材料TX02头罩 – TX05舱段蒙皮 – TX03,TX04,TX06 – TX07隔热材料
• ANSYS耦合分析功能简便精确。 • 由于采用了APDL（ANSYS参数化设计语言），材料参数、载荷参数
和结构皆参数化，改动方便，有利于系列设计和多种工况比较分 析。 • 结构表面温度分布、等效横纵向力及他们随时间的变化为实测结 果，ANSYS可以利用流体分析计算滞止温度得到瞬态温度，流体压 力得到横纵向力，并可以直接精确施加到结构计算的模型上而无 需等效。 • 本分析没有考虑结构内部的热辐射，ANSYS的热分析功能可以计算 零部件之间的热辐射
热-力-电耦合下天线罩电性能仿真及分析
热-力-电耦合下天线罩电性能仿真及分析
吉建民;王伟;余慧龙;刘涓;陈博
【期刊名称】《空军工程大学学报》
【年(卷),期】2024(25)3
【摘要】在实际飞行工况下,热力载荷会改变高速飞行器天线罩原有的电磁特性,从而影响制导性能。
提出了一种基于六面体网格划分的热-力-电耦合模型及仿真方法,可准确表征高速飞行工况下天线罩介电温漂和结构变形对电性能的影响。
基于天线罩热-力-电共享网格模型,首先通过瞬态热仿真得到天线罩响应温度场,通过静力分析得到天线罩结构变形场。
然后,将天线罩介电温漂和结构变形准确传递到其电磁仿真模型中,并采用三维射线跟踪法计算其电性能。
最后通过一个典型算例对高速飞行工况下天线罩电性能的变化进行仿真和分析,结果表明电性能变化非常明显,也进一步说明了所提方法的可行性和研究的必要性。
【总页数】10页(P2-11)
【作者】吉建民;王伟;余慧龙;刘涓;陈博
【作者单位】北京遥感设备研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN820.8;TJ760.2
【相关文献】
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《C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究》
《C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究》篇一C-C复合材料激光辐照应力场数值模拟及其微结构研究一、引言C/C（Carbon Fiber/Carbon）复合材料以其卓越的力学性能、高温稳定性和良好的导热性，在航空、航天、能源等领域得到了广泛的应用。
随着科技的发展，激光技术被广泛应用于材料加工和表面处理中。
然而，激光辐照过程中对C/C复合材料的热应力和微结构变化研究仍具有重要价值。
本文通过数值模拟的方法，对C/C复合材料在激光辐照下的应力场进行模拟，并对其微结构变化进行研究。
二、C/C复合材料激光辐照应力场数值模拟1. 模型建立首先，我们建立了C/C复合材料的有限元模型。
模型中，碳纤维和碳基体分别由增强型和连续型材料单元组成。
此外，考虑到了激光辐射的热效应和激光束的空间分布，从而准确描述了激光与材料的相互作用。
2. 材料参数根据相关文献和实验数据，我们获得了C/C复合材料和激光的相关参数，如热传导系数、热膨胀系数、激光功率等。
这些参数将用于后续的数值模拟。
3. 数值模拟过程在有限元软件中，我们利用热传导方程和热应力方程对C/C 复合材料在激光辐照下的热应力和温度场进行模拟。
通过调整激光参数和材料参数，我们得到了不同条件下的热应力和温度场分布。
三、微结构研究1. 实验方法为了研究C/C复合材料在激光辐照下的微结构变化，我们采用了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）进行观察。
通过观察不同条件下的样品，我们可以得到微结构的变化情况。
2. 微结构变化分析通过SEM和TEM的观察，我们发现激光辐照后，C/C复合材料的微结构发生了明显的变化。
碳纤维和碳基体的界面变得更加模糊，碳纤维出现了断裂和扭曲的现象，碳基体也出现了熔化和再结晶的现象。
这些变化对材料的力学性能和导热性能都产生了影响。
四、结果与讨论1. 应力场模拟结果数值模拟结果表明，激光辐照下，C/C复合材料内部产生了明显的热应力。
某天线罩稳定性分析和试验验证
某天线罩稳定性分析及地面试验验证[作者] 施政唐苏川[单位名称，邮编] 北京遥感设备研究所100854[ 摘要] 使用ANSYS/Mechanical软件对地面常温外压验证试验载荷条件下某天线罩的稳定性进行了仿真分析，并通过了后续地面常温外压验证试验的校核验证，确认了仿真分析的准确性[ 关键词]天线罩稳定性分析地面试验验证Radome buckling analysis with ground confirmation test[Author Name] Shi zheng Tang suchuan[Organization,code] Beijing institute of Remote sensing equipment，100854[ Abstract ] Special buckling analysis is done for certain radome with ANSYS/MECHANIC. The simulation result is proved by following ground confirmation test.[ Keyword ] Radome Buckling analysis ground confirmation test1前言实际工作中，经常需要使用ANSYS/Mechanical软件对天线罩在实际高温高压工作载荷条件下的稳定性进行仿真分析。
为验证仿真分析的合理性和准确性，我们专门使用ANSYS/Mechanical软件对地面常温外压验证试验载荷条件下该天线罩的稳定性进行了简化仿真分析，并通过了后续地面常温外压验证试验的校核验证，最终确认了仿真分析的准确性。
2主要过程采用ANSYS/Mechanical软件分别分析计算在实际高温高压工作载荷条件下天线罩的稳定性时，需要首先创建天线罩的结构模型并进行温度场分析；然后，读入温度场的分析结果并施加实际工作时的高压外载荷条件进行预应力分析得到相应的分析结果后，再进行屈曲分析即可得到理论上天线罩在该实际工作条件下的稳定性。
大过载机动飞行时导弹天线罩变形的仿真与分析
大过载机动飞行时导弹天线罩变形的仿真与分析摘要:利用经典材料力学公式建立的传统有限元模型计算得出的变形与试验数据差别较大，本文通过优化有限元模型的相关参数，得出了与试验数据非常接近的计算结果，证明了有限元优化的有效性和正确性，为以后类似导弹天线罩的变形计算提供了有力的数据支持。
关键词:导弹天线罩;变形;有限元法;优化0引言空空导弹天线罩作为弹体的一部分，其主要用途是保护无线电寻导引头的天线在导弹飞行过程中能够正常工作。
雷达导引头天线是导弹的“眼睛”，天线罩是保护雷达“眼睛”的防护镜，对于天线辐射的电磁场，天线罩必须是“透明”的。
此外，导弹在大气层中飞行时，承受气动载荷、惯性载荷以及热载荷(气动加热)的作用，导弹头部所承受的气动力和气动热处于全弹最大最高的位置，因此，天线罩必须具有足够的静热强度、抗热冲击以及抗雨蚀能力[1]。
雷达型导弹天线罩的用途是保持导弹气动外形，同时保护导引头不受外界恶劣环境的影响。
在导弹天线罩的设计过程中，设计师系统往往重视导弹天线罩在工作状态下的结构强度而忽视其变形情况。
事实上，在导弹进行高速大过载飞行时，天线罩会产生一定的变形，不仅会影响导弹的气动外形和飞行的稳定性，还可能与天线发生干涉，影响导引头目标的搜萦与跟踪，严重时会造成全弹失效。
因此，进行导弹天线罩在飞行环境中的变形仿真与分析具有非常重要的意义[2]。
在导弹天线罩设计技术发展初期，其结构设计往往依赖于导弹飞行试验及天线罩的破坏试验，进行反复修正来完成。
如今设计人员已经具有一定水平的高超声速导弹天线罩的设计方法与手段，并且由于新型导弹研制费用巨大，要求设计人员在导弹飞行试验前就要制造出可靠的天线罩，而不能依靠飞行试验中的失效模式来改进设设计。
本文对导弹天线罩在大过载机动飞行条件下的变形情况进行有限元仿真分析，与试验数据进行对比分析，验证有限元仿真的有效性和准确性，同时为后续试验的进行提供数据支持。
1 材料力学理论公式材料力学是一门技术基础学科，它为许多理工学科和专业奠定固体力学基础，同时它的基本理论和方法也可以直接用于解决工程实际问题。
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摘要
本报告用ANSYS软件分析了某结构的瞬态非线性温度场，以及在瞬态温度、轴向压力和横向力同时作用下的结构强度。
温度场计算与结构强度计算用同一个有限元模型，利用ANSYS的热—结构耦合功能，直接将温度场的分析结果作为结构分析的输入温度，同时叠加轴向力与横向力的作用,进行热应力和热变形分析。
计算结果准确反映了结构的瞬态温度分布状况和受力状况，为改进结构的隔热设计和增强结构的承载能力，提供可靠的理论依据。
1 前言
某结构在工作期间，同时受到瞬态气动热、轴向力和横向力的作用。
结构既要隔热，使得内部的温度在一定范围之内，以保证设备的正常工作，又要能够承受瞬态复合外力作用，使得各点的应力和变形都较小，保证结构安全可靠。
因此，在结构设计过程中，瞬态温度场和瞬态强度都必须进行校核。
由于结构和载荷都关于垂直面对称，因此分析时取结构的一半。
结构为薄壁件，但要考虑沿厚度的温度分布，因此整个有限元模型全部采用3D体单元。
利用ANSYS的热—结构耦合功能，在整个计算过程中用同一个有限元模型。
温度分析时的单自由度单元，在结构分析时转换成相应的结构单元。
瞬态温度场分析结果直接作为结构强度分析的输入温度，保证了数据的准确传递。
在所有的时间点，瞬态温度应变与轴向力和横向力引起的应变叠加，得出结构上各点的瞬态复合应力和位移。
本报告中利用ANSYS计算的瞬态温度场与瞬态复合应力和位移，准确地反映了结构上各点的载荷状况，为结构的改进提供了可靠的理论依据。
同时也说明了ANSYS耦合分析的简便性和准确性。
2 结构
2.1 结构形状
整个结构的形状如图1所示。
外表面由前部的2段抛物面和后部的1段直锥组成。
图1 结构的几何形状
整体坐标如图1中所示。
坐标原点位于顶部抛物面的理论原点处。
X轴为结构的对称轴，由顶点指向后部。
Y轴在结构的对称面内，垂直指向上方。
几何尺寸的长度单位为毫米（mm）。
2.2 边界条件
热边界：结构的外表面受气动热，内表面和后部端面绝热。
结构边界：后端面固支。
3 材料参数和载荷参数
3.1 材料参数
材料的热物性参数和机械性能参数列入表1～表5中。
复合材料TX01头锥，材料为表1。
复合材料TX02头罩，材料为表2。
TX05舱段蒙皮，材料为表3。
TX03,TX04,TX,06材料为表4。
TX07隔热材料, 材料为表5
表 1
表 2
表 3
表 4
表5
3.2 外力载荷
在结构上作用了轴向力和横向力。
在X=450mm的整个横截面上，均匀作用轴向力，方向向后。
如表6。
表6
轴向力(N) 2650 2660 0
在X=343mm的横截面上，均匀作用横向力，方向垂直向上。
如表7所示。
表7
时间(S) 0 7.5 70 78.1 120
横向力(N) 550 1750 1750 4140 450
4 有限元模型
全部采用3D体单元。
有限元模型如图2所示。
图2 结构的有限元模型
5 计算结果
5.1 温度场
在一系列截面内壁的温度时间曲线如图3所示。
(a) (b)
图3 内壁温度瞬态曲线
图3 中的各条曲线的标示，相应于一定的X坐标处的截面位置。
如表8。
表8
标示40in 100in 500in 600in 647in 747in X坐标mm 40 100 500 600 647 747
从图3可看出，在110秒前后，内壁面温度最高，在210℃～290℃之间。
110秒、40秒、80秒时整体结构的温度分布分别见图4－图6。
图4 时间为110秒时结构的温度分布图图5 时间为40秒时结构的温度分布图图6 时间为80秒时结构的温度分布图
5.2 结构分析结果
在结构顶点、X坐标为500mm和747mm截面的最上方点处，分别给出了X方向和Y方向的位移曲线。
分别为图7～图9。
在X坐标为40mm、641mm、和922mm的截面位置，给出了最下方点和最上方点的Von-Mises等效应力曲线。
为图10～图12。
图7 顶点位移图8 500mm截面上点的位移
图9 747mm截面上点的位移图10 40mm截面上点的应力
图11 641mm截面上点的应力图12 922mm截面上点的应力从计算结果可以看出，轴向位移为负值，沿轴向伸长，而且轴向位移大于横向位移。
说明结构的变形主要是由热膨胀引起的。
最大轴向位移2.35mm，最大横向位移1.4mm。
在图10～图12中，标示上的“t”表示最上部的外表面点，“b”表示最下部的外表面点，应力单位为Kpa。
时间为130、40、80、110秒时整体结构的应力分布分别见图13－图16。
图13 在时间为130秒时结构的Mises应力分布图
图14 时间为40秒时结构的Mises应力分布图图15 时间为80秒时结构的Mises应力分布图
图16 时间为110秒时结构的Mises应力分布图
6 结论
ANSYS准确地计算分析了结构的瞬态温度场，以及瞬态应力和位移。
其耦合分析功能简便精确。
另外，当材料参数、载荷参数和结构变动时，计算结果都会发生相应的改动。