[发明专利]阵面阵架静态稳定性以及变形的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算方法，具体地，涉及一种阵面阵架静态稳定性以及变形的计算方法。

背景技术

阵面阵架是专门设计的结构框架，功能是安装、支撑辐射天线阵列，形成辐射场，并为辐射天线阵列的维护及射频馈电系统设备的放置提供平台场地，同时为工作人员提供系统安装、集成、调试、维护的工作平台和空间。阵面阵架由于曲率半径和表面积的需求，尺寸和质量往往较大，最终导致阵面阵架的质量达数百吨级。为了保证阵面阵架的安全性，从保守考虑，阵面阵架需能够自由放置保持自身稳定，刚度和强度满足设计要求。传统的理论计算方法不能适应如此复杂的结构，Adams动力学计算方法不能考虑结构变形对重心的影响。

因此，业界需要一种不仅能够同时计算结构稳定性、强度和刚度而且能够加入非线性控制，能够模拟出阵面阵架由于刚性不足，在自重下产生较大变形从而质心进一步倾覆最终导致发散的状态。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种阵面阵架静态稳定性以及变形的计算方法，其能够同时计算阵面阵架的结构稳定性，强度和刚度，并能够对重力、刚度耦合进行模拟并给出结论。

根据本发明的一个方面，提供一种阵面阵架静态稳定性以及变形的计算方法，其包括以下步骤：

步骤一，将阵面阵架简化为梁、壳结构，在MSC.Patran中建立阵面阵架网格模型；

步骤二，赋予梁单元一定的截面和截面方向，壳单元相应的厚度；

步骤三，对模型施加重力加速度边界条件；

步骤四，在所有底部节点和地面之间建立GAP单元，赋予GAP单元较大的闭合刚度以及正确的静摩擦和动摩擦系数；

步骤五，提交MSC.Nastran进行隐式非线性静力分析，考虑大位移大应变的影响；

步骤六，对计算结果进行分析，如果最终计算时间Time＝1，则表明结构最终可以达到稳定，若Time<1，则说明阵面阵架发散倾覆。

优选地，所述步骤四中通过在阵面阵架与地面之间建立虚拟的GAP单元。

优选地，所述步骤四中静摩擦和动摩擦系数是通过GAP单元的引入的。

优选地，所述步骤六中通过计算结束时间给出阵面阵架是否倾覆的结论。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明能够同时计算阵面阵架的结构稳定性，强度和刚度，并能够对重力、刚度耦合进行模拟并给出结论。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明阵面阵架静态稳定性以及变形的计算方法的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明阵面阵架静态稳定性以及变形的计算方法包括以下步骤：

步骤一，将阵面阵架简化为梁、壳结构，在MSC.Patran(有限元分析软件)中建立阵面阵架网格模型；

步骤二，赋予梁单元一定的截面和截面方向，壳单元相应的厚度；

步骤三，对模型施加重力加速度边界条件；

步骤四，在所有底部节点和地面之间建立GAP(空隙)单元，赋予GAP单元较大的闭合刚度以及正确的静摩擦和动摩擦系数；

步骤五，提交MSC.Nastran进行隐式非线性静力分析，考虑大位移大应变的影响；

步骤六，对计算结果进行分析，如果最终计算时间Time＝1，则表明结构最终可以达到稳定，若Time<1，则说明阵面阵架发散倾覆。

步骤四中通过在阵面阵架与地面之间建立虚拟的GAP单元，模拟阵面阵架自由放置条件下与地面的接触状态。

步骤四中静摩擦和动摩擦系数是通过GAP单元的引入的，能够同时计算出阵面阵架的变形和强度。

步骤六中通过计算结束时间给出阵面阵架是否倾覆的结论，这样能够说明阵面阵架是否发散倾覆。

综上所述，本发明能够同时计算阵面阵架的结构稳定性，强度和刚度，并能够对重力、刚度耦合进行模拟并给出结论。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。