摘 要：本文对球形玻璃钢天线罩進行有限元力学仿真分析，立足天线罩产品结构实际形式，在分析的模型中考虑了板块玻璃钢连接法兰对结构性能影响，通过对整罩的风载荷有限元分析计算，天线罩能够满足强度要求。
　　关键词：天线罩；玻璃钢；有限元分析；风载荷
　　Finite Element Analysis of Spherical Fiber
　　Reinforced Plastics Radome
　　Wu An-le
　　（Northwest Research Institute of Electronics Equipment Xi’an 710065）
　　Abstract：In this article，the finite element mechanical simulation analysis of spherical fiber reinforced plastics radome is carried out，based on the actual form of the radome product structure，the influence of fiber reinforced plastics flange on structural performance is considered in the analysis model，through the finite element analysis and calculation of wind load of the entire hood，the radome can meet the strength requirements.
　　Key words：radome；fiber reinforced plastics；finite element analysis；wind load
　　0 引言
　　天线罩主要作用是在保证天线射频性能的前提下，防止强风、雨淋、盐雾等环境对内部天线的损伤，延长天线使用寿命，提高设备的可靠性[1]。为了确保天线罩同时满足结构强度、透波性能和环境防护要求，罩体采用玻璃钢蒙皮/聚氨酯泡沫夹层结构的复合材料制作。某球形天线罩外径23m，采用ANSYS软件建立了天线罩结构的有限元力学分析计算模型，对其在32.6m/s风载荷工况下的变形、应力进行了有限元分析计算，确保天线罩能够满足结构强度要求。
　　1 结构外形
　　Φ23米玻璃钢天线罩采用随机分块的形式，由多个小板块拼接成整球，板块采用泡沫夹层结构，板块四周制作有纯玻璃钢连接法兰，两个相邻板块在玻璃钢法兰处采用螺栓连接紧固。
　　2 天线罩分析模型
　　经过对结构进行适当的简化，板块法兰连接处等效为纯玻璃钢梁，其余部位等效为泡沫夹层结构，底部与基础连接的过渡环为钢结构。用ANSYS软件建立了该天线罩结构的有限元分析计算模型，如图2所示。
　　3 单元类型
　　模型采用复合材料多层板 [3]单元Shell91模拟天线罩板块的泡沫夹层结构，用梁单元Beam4来模拟法兰连接处的纯玻璃钢梁，用梁单元Beam4来模拟基础过渡环，底部一圈的过渡环的所有自由度全约束。
　　4 载荷工况
　　5 自重加32.6m/s风载，计算结果
　　结构最大综合变形为22.592mm如图4所示；沿风向的最大变形为21.087 mm如图5所示；综合应力最大为24.16MP，如图6所示。
　　各载荷工况下天线罩综合应力值小于玻璃钢的强度值，安全裕度较大，天线罩的变形较小，能够满足力学要求。
　　7 结束语
　　本文对Φ23米球形天线罩在自重加风载荷作用下力学性能进行了有限元仿真分析，对天线罩的实际产品经过模型简化，建立了有限元分析的仿真模型，引入了天线罩板块四周的纯玻璃钢法兰对结构性能的影响，经过仿真分析天线罩结构性能满足使用要求。
　　参考文献
　　[1]胡冰，徐晓文，郑颖.天线-天线罩系统分析的优化共轭度梯度算法[J].北京理工大学学报，2009.
　　[2]许君珞，受风载薄壁球壳内力系数和稳定系数介绍[C].上海，世纪之交复合材料的现状与发展，1998.
　　[3]张强，天线罩理论与设计方法[M].北京：国防工业出版社，2014.
　　作者简介
　　吴安乐，中国电子科技集团公司第三十九所，从事天线罩设计制作及力学仿真分析工作。