【正文】 一個歷史范 疇的概念，在十九世紀九十年代前，那時人類還沒有發(fā)明電梯，在那個時候載人或者載物的升降裝置，就叫做升降機。 在很多操作 系統(tǒng)和計算機中都能運行 ANSYS 軟件，包含個人電腦和大型計算機，ANSYS 軟件的兼容性極好，可以在同類產(chǎn)品和工作平臺運行其文件。 20 世紀 60 年以后，計算機科學技術的快速發(fā)展和極其廣泛的應用，有限元法得到突飛猛進的發(fā)展 [4]。車載雷達以其優(yōu)良的機動性能，快速展開與撤收，并滿足公路運輸?shù)臈l件，勢必會大大 提高其戰(zhàn)爭中的生存能力，是有效面對敵對威脅的技術手段，也是今后世界軍事雷達發(fā)展的大勢所趨。 16 節(jié) 點的約束處理 — 耦合 15 網(wǎng)格劃分控制 14 哈爾濱工程大學學士學位論文 有限元網(wǎng)格的劃分 13 模型簡化原則 11 本章小結 11 受風面積 9 風的作用 8 風載荷的作用 8 風的概述 2 升降機構的分類 1 升降機的發(fā)展 1 課題來源 optimization design 雷達天線升降機構力學分析 目 錄 第 1 章 緒論 .............................................................................................................................. 1 課題的來源、背景和意義 分析結果表明 ,在風載荷作用下，此 升降 機構位移量滿足設計要求，但是也會出現(xiàn)應力集中 問題 。并根據(jù)建筑學概論把風轉化為風載荷，給出了其一般求解公式。 學 號 2020024212 密 級 哈爾濱工程大學本科生畢業(yè)論文 雷達天線升降機構力學分析 院（系）名稱 ： 航天與建筑工程學院 專業(yè)名 稱 ： 工程力學 學生姓名 ：王超凡 指導教師 ：張治勇 副 教授 哈爾濱工程大學 2020 年 6 月 雷達天線升降機構力學分析 王超凡 哈爾濱工程大學 學 號 2020024212 密 級 雷達天線升降機構力學分析 Mechanical analysis of radar antenna lifting mechanism 學 生 姓 名 ：王超凡 所 在 學 院 ： 航天與建筑工程學院 所 在 專 業(yè) ： 工程力學 指 導 教 師 ：張治勇 職 稱 ：副 教授 所 在 單 位 ： 哈爾濱工程大學 論文提交日期 ： 2020 年 6 月 論文答辯日期 ： 2020 年 6 月 學位授予單位 ： 哈爾濱工程大學 雷達天線升降機構力學分析 摘 要 本篇論文是以有限元分析方法和隨機風載荷為理論基礎，并應用 ANSYS 軟件對雷達天線升降機構進行實體建模和力學分析。在結構有限元建模方面，定義了不同桿件的截面，以及梁單元的選取、劃分網(wǎng)格的技術，然后利用耦合解決了節(jié)點的鉸接和自由度約束問題。 關鍵詞： 有限元法 ； 隨機風載荷 ； 升降機構 ； 優(yōu)化 設計 哈爾濱工程大學學士學位論文 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 風的基本特性 8 風載荷的形成 9 風載荷的計算 12 有限元建模的原則 13 對稱性應用原則 15 劃分網(wǎng)格的準則 17 小結 18 第 4 章 雷達天線升降機構的力學分析 .............................................................................. 19 引言 19 雷達天線升降結構的有限元模型 26 8 級風載荷作用下機構的靜態(tài)分析 34 升降機構的合理性分析 39 小結 41 結 論 .................................................................................................................................. 42 參考文獻 .................................................................................................................................. 44 攻讀學士學位期間發(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 課題的來源、背景和意義 課題來源 本論文課題研究來源于國防某軍事雷達項目，主要是研究 “車載雷達天線升降機構力學分析 ”中的內(nèi)容。 天線升降機構是雷達系統(tǒng)的重要承重組件，要在不同環(huán)境下，天線車進入陣地之后，快速將天線組件舉升到高處，進入工作狀態(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，整個命令菜單，工具欄和對話框等，這些功能與過去的版本相比已經(jīng)有很大的進步了。多物理耦合的功能是 ANSYS 的一個十分重要的功能，這一特性能讓它在相同的模型上進行不同種類的耦合計算，這大大方便了工程技術人員的實際使用和操作。 當然，在距離我們很遠的時代，即原始的和簡單的升降工具，應該叫做絞車。這些都屬于升降機一般所包含的范疇。 當今社會，升降機仍然是一種非常重要的升降設備，現(xiàn)在最大的問題 就是升降機的安全問題，很多新聞報導過此類事故的發(fā)生，因此要對此類問題進行警惕和非常大 地關注。 升降機所擁有的巨大潛力市場幾乎引起了所有全世界升降機企業(yè)的空前關注。一些工業(yè)較為發(fā)達的地區(qū)例如華東和華南地區(qū)，已經(jīng)成為了中國升降機行業(yè)的制造中心。 美國是工程升降機的主要生產(chǎn)國，又是世界上最大的市場之一，然而日本和德國在技術和實力上的崛起，使得美國在全球市場的整體占有率受到?jīng)_擊 [7]。如果作用載荷相對比較大或者舉 升的高度比較高時，這時套缸的直徑太小的話，整個機構就會產(chǎn)生一個非常大的左右擺動，安全性達不到要求。而且，如果要達到舉升 25 米的升降高度 ，所需要的升降機構的節(jié)數(shù)比較多，因此這些節(jié)該進行怎樣的合理布局也會顯得相當困難。 剪叉式升降機構如圖 所示 ： 圖 剪叉式升降機構 此外經(jīng)常在樓層中和一些商場里面，其他升降機構也是很普遍的，例如：導軌式升降機和傾斜電梯。了解相關的風載荷計算公式，以及風載荷系數(shù)的定義和取值，特別是風壓計算公式。并以雷達天線升降機構建模為例，應用相關的技術，使整個建模的約束和網(wǎng)格問題都得到解決，為后面的分析打好堅實的基礎。哈爾濱工程大學學士學位論文 8 第 2 章 隨機風載荷 引言 自然風是一種隨機載荷，無論是在露天條件下工作的任何機器設備，都會受到一定的風載荷的作用 [9]。 而在對雷達升降機構結構進行一定范圍的定性分析時，就要找到一種風載荷模擬的方式來進行結構加載，而要使風載荷模擬的形式在實際真實的機構設計中計算使用，這就必須要求模擬的風載荷盡可能的滿足和適合自然風的一些特性，并且在適用范圍上要滿足有效性和普適性。 然而，對于剛度很大的雷達天線升降機構，脈動風的動力作用影響很小，因此只需考慮平均風靜力加載作用，對于剛度較小的其他結構，例如