【摘 要】
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相控阵雷达作为现代雷达天线的主要发展方向之一,已广泛应用于几乎所有类型的军用雷达系统。某大型相控阵雷达由九块超级子阵分块拼接组成,本文以其中的一子阵为研究对象,对该子
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相控阵雷达作为现代雷达天线的主要发展方向之一,已广泛应用于几乎所有类型的军用雷达系统。某大型相控阵雷达由九块超级子阵分块拼接组成,本文以其中的一子阵为研究对象,对该子阵的保型优化设计进行研究。完成的主要工作如下:1.针对该相控阵雷达天线面板包含大量周期性通孔的结构特点,不利于结构有限元模型的建立,应用均匀化方法,导出了等效弹性模量和泊松比等力学量,从而使天线面板结构分析简化为等厚度的无孔板结构,不仅使计算工作量大为减少,且易于工程应用。2.针对该相控阵天线面板加强筋只能在若干型材中选取的难点,本文提出了一种新的离散变量优化设计模型。该模型中,以最小应变能为目标函数,重量为约束,引入连续化阶梯函数,从而使离散变量优化问题可转化成连续变量优化问题,利用目标函数与约束函数同时对设计变量取中间值进行惩罚,保证了优化解能落在离散值附近。原问题的规模与求解难度,均得到了较为明显的改善。3.将以上方法实际应用于大X波段相控阵雷达天线阵面的保型设计中,取得了较为满意的结果。依本文方法设计的结果,制造了工程样机,满足了型面精度与自重等方面的要求。
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