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文檔簡介
基于空間熱環(huán)境的可展開天線結構性能研究的開題報告一、研究背景及意義:隨著人類對空間探索的深入,對于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的需求也日益增長。而衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的可展開天線結構,作為衛(wèi)星與地面的通信重要組成部分,需要具備較高的性能指標??臻g環(huán)境下,可展開天線結構需要考慮到熱載荷對其結構和性能的影響。因此,對于可展開天線結構性能的分析及優(yōu)化具有重要意義。實際應用中,將結構參數(shù)、材料參數(shù)進行合理優(yōu)化設計,可以提高可展開天線的穩(wěn)定性、壽命以及抗干擾性能。二、研究內容及目標:本文將以熱載荷為主要研究對象,基于數(shù)值仿真方法,分析并優(yōu)化可展開天線結構在空間環(huán)境中的熱性能。具體研究內容及目標如下:1.建立可展開天線的數(shù)值模型,包括結構幾何學參數(shù)、材料參數(shù)等。2.對可展開天線結構在空間環(huán)境中受到的熱載荷進行數(shù)值模擬分析,包括溫度分布、溫度場變化規(guī)律等。3.進一步優(yōu)化可展開天線結構參數(shù)與材料性能,以提高其熱穩(wěn)定性和抗干擾性能。4.分析可展開天線的應用特點,對比不同優(yōu)化設計方案,進一步提高其在空間應用中的使用效果。三、研究方法:本文主要采用有限元法(FiniteElementMethod,F(xiàn)EM)對可展開天線結構進行數(shù)值的建模與仿真,包括收集天線結構的空間幾何形狀、材料力學參數(shù)等。模擬熱載荷作用時,將結構模型與熱傳遞模型相結合,通過數(shù)值方法求解出溫度場分布?;跀?shù)值模擬結果,優(yōu)化可展開天線結構的參數(shù)設計與材料選擇,以達到提高天線熱穩(wěn)定性和抗干擾性的目標。四、預期結果:本文將以數(shù)值分析為主,對可展開天線結構的熱性能及其優(yōu)化設計方案進行探究。預期結果如下:1.建立可展開天線及其熱傳遞數(shù)值模型。2.分析空間環(huán)境中可展開天線結構的熱載荷、熱穩(wěn)定性、抗干擾性等性能指標。3.通過優(yōu)化設計可展開天線結構參數(shù)和材料選擇,提高天線熱穩(wěn)定性和抗干擾性。4.分析不同優(yōu)化設計方案的優(yōu)缺點,并探討可展開天線在空間應用中的適用性。五、進度安排:本文計劃用時1年完成,進度安排如下:第一階段(2個月):研究計劃編制、文獻調研第二階段(3個月):數(shù)值模型建立、基礎仿真分析第三階段(3個月):優(yōu)化設計方案、擴展仿真分析第四階段(2個月):結果展示與分析、寫作論文第五階段(2個月):論文修改、答辯六、參考文獻:1.J.X.Cheng,Z.Y.Liu,“Thermo-mechanicalbehavioranddesignoptimizationofrigiddeployableantennastructureforspaceapplications,”AerospaceScienceandTechnology,vol.45,pp.1-9,2015.2.C.Y.Wang,B.Y.Zhao,“StructuralOptimizationDesignoftheDeployableAntennaBasedonANSYSSoftware,”JournalofBasicScienceandEngineering,vol.25,no.4,pp.746-752,2017.3.J.Y.Hu,Y.Zhang,“OptimizationofDeployableAntennaBasedonOrthogonalExperimentalDesign,”AppliedMechanicsandMaterials,vol.798,pp.611-615,2015.4.A.X.Wang,Z.Y.Zhang,“StructuraldesignandthermalanalysisofadeployableantennaforCubeSat,”Measurement,vol.128,pp.239-244,2018.5.J.W.Li,F.Chen,“Robustoptimizationdesignofdeployableantennaunderthermal-
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