【正文】 一個(gè)歷史范 疇的概念，在十九世紀(jì)九十年代前，那時(shí)人類還沒(méi)有發(fā)明電梯，在那個(gè)時(shí)候載人或者載物的升降裝置，就叫做升降機(jī)。 在很多操作 系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中都能運(yùn)行 ANSYS 軟件，包含個(gè)人電腦和大型計(jì)算機(jī)，ANSYS 軟件的兼容性極好，可以在同類產(chǎn)品和工作平臺(tái)運(yùn)行其文件。 20 世紀(jì) 60 年以后，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和極其廣泛的應(yīng)用，有限元法得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展 [4]。車載雷達(dá)以其優(yōu)良的機(jī)動(dòng)性能，快速展開(kāi)與撤收，并滿足公路運(yùn)輸?shù)臈l件，勢(shì)必會(huì)大大 提高其戰(zhàn)爭(zhēng)中的生存能力，是有效面對(duì)敵對(duì)威脅的技術(shù)手段，也是今后世界軍事雷達(dá)發(fā)展的大勢(shì)所趨。 16 節(jié) 點(diǎn)的約束處理 — 耦合 15 網(wǎng)格劃分控制 14 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 有限元網(wǎng)格的劃分 13 模型簡(jiǎn)化原則 11 本章小結(jié) 11 受風(fēng)面積 9 風(fēng)的作用 8 風(fēng)載荷的作用 8 風(fēng)的概述 2 升降機(jī)構(gòu)的分類 1 升降機(jī)的發(fā)展 1 課題來(lái)源 optimization design 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 目 錄 第 1 章 緒論 .............................................................................................................................. 1 課題的來(lái)源、背景和意義 分析結(jié)果表明 ,在風(fēng)載荷作用下，此 升降 機(jī)構(gòu)位移量滿足設(shè)計(jì)要求，但是也會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中 問(wèn)題 。并根據(jù)建筑學(xué)概論把風(fēng)轉(zhuǎn)化為風(fēng)載荷，給出了其一般求解公式。 學(xué) 號(hào) 2020024212 密 級(jí) 哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 院（系）名稱 ： 航天與建筑工程學(xué)院 專業(yè)名 稱 ： 工程力學(xué) 學(xué)生姓名 ：王超凡 指導(dǎo)教師 ：張治勇 副 教授 哈爾濱工程大學(xué) 2020 年 6 月 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 王超凡 哈爾濱工程大學(xué) 學(xué) 號(hào) 2020024212 密 級(jí) 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 Mechanical analysis of radar antenna lifting mechanism 學(xué) 生 姓 名 ：王超凡 所 在 學(xué) 院 ： 航天與建筑工程學(xué)院 所 在 專 業(yè) ： 工程力學(xué) 指 導(dǎo) 教 師 ：張治勇 職 稱 ：副 教授 所 在 單 位 ： 哈爾濱工程大學(xué) 論文提交日期 ： 2020 年 6 月 論文答辯日期 ： 2020 年 6 月 學(xué)位授予單位 ： 哈爾濱工程大學(xué) 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 摘 要 本篇論文是以有限元分析方法和隨機(jī)風(fēng)載荷為理論基礎(chǔ)，并應(yīng)用 ANSYS 軟件對(duì)雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體建模和力學(xué)分析。在結(jié)構(gòu)有限元建模方面，定義了不同桿件的截面，以及梁?jiǎn)卧倪x取、劃分網(wǎng)格的技術(shù)，然后利用耦合解決了節(jié)點(diǎn)的鉸接和自由度約束問(wèn)題。 關(guān)鍵詞： 有限元法 ； 隨機(jī)風(fēng)載荷 ； 升降機(jī)構(gòu) ； 優(yōu)化 設(shè)計(jì) 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 ABSTRACT This paper is based on the theory of finite element analysis method and stochastic wind load, and using ANSYS software for solid modeling of the radar antenna lifting mechanism and mechanics analysis. According to the analysis results, judge the rationality of the structure and explain, and bining with the theory of structure optimization design, optimize the lifting structure. Firstly, this paper introduces the finite element method and ANSYS software, then, briefly describes the basic features of the wind, especially focuses on the average wind in the description and discussion . And according to the architecture of the wind into the wind load, its general solution formula is given. In terms of structure finite element model, the different bar section is defined, as well as the selection of beam element, the grid technology, and then using coupling solves the problem of pin and freedom restriction. Using ANSYS software builds the radar antenna lifting mechanism model, and analyses the static wind load under the action of horizontal displacement and vertical settlement and stress, for in place of stress concentration, to strengthen them. Finally, on the basis of the theory of structural design variables, by changing the section of bars, exploration of its optimization design could be achieved. Analysis results show that： under wind load, displacement of this lifting mechanism meets the design requirement, but the stress concentration problem also occurs. Keywords: Finite element method。 1 課題背景及意義 3 本篇論文的主要工作 8 風(fēng)的基本特性 8 風(fēng)載荷的形成 9 風(fēng)載荷的計(jì)算 12 有限元建模的原則 13 對(duì)稱性應(yīng)用原則 15 劃分網(wǎng)格的準(zhǔn)則 17 小結(jié) 18 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 .............................................................................. 19 引言 19 雷達(dá)天線升降結(jié)構(gòu)的有限元模型 26 8 級(jí)風(fēng)載荷作用下機(jī)構(gòu)的靜態(tài)分析 34 升降機(jī)構(gòu)的合理性分析 39 小結(jié) 41 結(jié) 論 .................................................................................................................................. 42 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 44 攻讀學(xué)士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成就 .............................................................. 45 致 謝 .................................................................................................................................. 46 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題的來(lái)源、背景和意義 課題來(lái)源 本論文課題研究來(lái)源于國(guó)防某軍事雷達(dá)項(xiàng)目，主要是研究 “車載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)力學(xué)分析 ”中的內(nèi)容。 天線升降機(jī)構(gòu)是雷達(dá)系統(tǒng)的重要承重組件，要在不同環(huán)境下，天線車進(jìn)入陣地之后，快速將天線組件舉升到高處，進(jìn)入工作狀態(tài)，撤收后能將天線組件收回。 現(xiàn)在所用的 ANSYS 帶有了直接可以操作的 GUI（可以顯示圖形）工作界面，整個(gè)命令菜單，工具欄和對(duì)話框等，這些功能與過(guò)去的版本相比已經(jīng)有很大的進(jìn)步了。多物理耦合的功能是 ANSYS 的一個(gè)十分重要的功能，這一特性能讓它在相同的模型上進(jìn)行不同種類的耦合計(jì)算，這大大方便了工程技術(shù)人員的實(shí)際使用和操作。 當(dāng)然，在距離我們很遠(yuǎn)的時(shí)代，即原始的和簡(jiǎn)單的升降工具，應(yīng)該叫做絞車。這些都屬于升降機(jī)一般所包含的范疇。 當(dāng)今社會(huì)，升降機(jī)仍然是一種非常重要的升降設(shè)備，現(xiàn)在最大的問(wèn)題 就是升降機(jī)的安全問(wèn)題，很多新聞報(bào)導(dǎo)過(guò)此類事故的發(fā)生，因此要對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行警惕和非常大 地關(guān)注。 升降機(jī)所擁有的巨大潛力市場(chǎng)幾乎引起了所有全世界升降機(jī)企業(yè)的空前關(guān)注。一些工業(yè)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)例如華東和華南地區(qū)，已經(jīng)成為了中國(guó)升降機(jī)行業(yè)的制造中心。 美國(guó)是工程升降機(jī)的主要生產(chǎn)國(guó)，又是世界上最大的市場(chǎng)之一，然而日本和德國(guó)在技術(shù)和實(shí)力上的崛起，使得美國(guó)在全球市場(chǎng)的整體占有率受到?jīng)_擊 [7]。如果作用載荷相對(duì)比較大或者舉 升的高度比較高時(shí)，這時(shí)套缸的直徑太小的話，整個(gè)機(jī)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非常大的左右擺動(dòng)，安全性達(dá)不到要求。而且，如果要達(dá)到舉升 25 米的升降高度 ，所需要的升降機(jī)構(gòu)的節(jié)數(shù)比較多，因此這些節(jié)該進(jìn)行怎樣的合理布局也會(huì)顯得相當(dāng)困難。 剪叉式升降機(jī)構(gòu)如圖 所示 ： 圖 剪叉式升降機(jī)構(gòu) 此外經(jīng)常在樓層中和一些商場(chǎng)里面，其他升降機(jī)構(gòu)也是很普遍的，例如：導(dǎo)軌式升降機(jī)和傾斜電梯。了解相關(guān)的風(fēng)載荷計(jì)算公式，以及風(fēng)載荷系數(shù)的定義和取值，特別是風(fēng)壓計(jì)算公式。并以雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)建模為例，應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)，使整個(gè)建模的約束和網(wǎng)格問(wèn)題都得到解決，為后面的分析打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 第 2 章 隨機(jī)風(fēng)載荷 引言 自然風(fēng)是一種隨機(jī)載荷，無(wú)論是在露天條件下工作的任何機(jī)器設(shè)備，都會(huì)受到一定的風(fēng)載荷的作用 [9]。 而在對(duì)雷達(dá)升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定范圍的定性分析時(shí)，就要找到一種風(fēng)載荷模擬的方式來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加載，而要使風(fēng)載荷模擬的形式在實(shí)際真實(shí)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)算使用，這就必須要求模擬的風(fēng)載荷盡可能的滿足和適合自然風(fēng)的一些特性，并且在適用范圍上要滿足有效性和普適性。 然而，對(duì)于剛度很大的雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)，脈動(dòng)風(fēng)的動(dòng)力作用影響很小，因此只需考慮平均風(fēng)靜力加載作用，對(duì)于剛度較小的其他結(jié)構(gòu)，例如