【導(dǎo)讀】達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體建模和力學(xué)分析。根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行判斷和。解釋，然后結(jié)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論，對(duì)升降結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。均風(fēng)進(jìn)行了重點(diǎn)的描述和討論。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。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題。量以及應(yīng)力，對(duì)于出現(xiàn)應(yīng)力集中的地方，加以強(qiáng)化。改變撐桿的截面尺寸，探討其優(yōu)化設(shè)計(jì)。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)力集中問題。課題的來源、背景和意義································································1

　　

【正文】 左右的高處。機(jī)構(gòu)采用的七級(jí)剪叉式結(jié)構(gòu)，其主要的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)可以非常的簡(jiǎn)單，非常快速的收放，還可以減少迎風(fēng)的面積。 升降機(jī)構(gòu)在升高到最高位置時(shí)，這時(shí)取與水平面成為 53 度的夾角，這時(shí)每根桿件的長度大致為 米，取鉸接點(diǎn)距離為 米，桿件的總長為 米 + 米 = 米，根據(jù)這種尺寸進(jìn)行 建模。 如果要用有限元分析雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)，首先應(yīng)該利用 ANSYS 軟件建立整個(gè)機(jī)構(gòu)的力學(xué)模型。該雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)采用了七級(jí)剪叉結(jié)構(gòu)組合，主要是由支撐斜桿，撐桿和天線支架組成。 升降機(jī)構(gòu)模型如下圖 所示： 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 圖 （ a）七級(jí)剪叉升降機(jī)構(gòu)模型圖 圖 （ b）七級(jí)剪叉升降機(jī)構(gòu)模型主視圖 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 21 圖 （ c） 七級(jí)剪叉升降機(jī)構(gòu)模型側(cè)視圖 對(duì)于管單元、梁?jiǎn)卧蜌卧龋?ANSYS 為了簡(jiǎn)化力學(xué)模型，圖形上常顯示沒有截面的單元，因此操作者要自定義截面。如 下圖所示： 圖 （ a） 升降機(jī)構(gòu)部分模 型圖 支撐斜桿材料的規(guī)格選?。哼x用高強(qiáng)度 16Mn 矩形管；規(guī)格為： 250*100*6 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 圖 （ b） 支撐斜桿的截面形狀 撐桿材料的規(guī)格選?。?Q235 圓管；規(guī)格為： ? 80*5 圖 (c) 撐桿的截面形狀 支架材料的規(guī)格選取： Q235 方管；規(guī)格為： 150*50*5 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 23 圖 (d) 支架的截面形狀 因?yàn)槔走_(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的桿件特點(diǎn)，在進(jìn)行建模時(shí)，就選用了梁?jiǎn)卧?，?ANSYS中選用了 BEAM188 單元，不用定義實(shí)參數(shù)， 只定義截面就行。 BEAM188 — 三維線性有限應(yīng)變梁?jiǎn)卧? 單元簡(jiǎn)介： BEAM188 單元適合于分析從細(xì)長到中等粗短的梁 ,該單元基于 Timoshenko 梁理論，考慮剪切變形的影響。 BEAM188 是三維線性（ 2 節(jié)點(diǎn)）的梁元件，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有六個(gè)或七個(gè)自由度，自由度的數(shù)量取決于值 KEYOPT（ 1）的。當(dāng) KEYOPT（ 1） = 0（缺省值），每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有六個(gè)自由度：節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) x， y，和周圍的平移的 x， y 和 z 中的 z 軸方向。當(dāng) KEYOPT（ 1） = 1，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有七個(gè)自由度，再引入第七自由度（橫截面翹曲）的。 本單 元非常適合線性，大旋轉(zhuǎn)角和 /或非線性大應(yīng)變的問題 ,當(dāng) NLGEOM 打開（ ON）時(shí)， BEAM188 默認(rèn)情況下考慮應(yīng)力剛化效應(yīng)。應(yīng)力剛化選項(xiàng)允許單元能分析彎曲，橫向和扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性（使用弧長特征值屈曲或倒塌分析方法）。 BEAM188 可用于任何使用 SECTYPE， SECDATA， SECOFFSET， SECWRITE 和SECREAD 定義的橫截面。該單元支持彈性，蠕變和塑性模型。與此單元相關(guān)的截面可以是各種參考材料。 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 BEAM188 將忽略任何實(shí)常數(shù)。參考 SECCONTROLS 命令來了解橫向剪切剛度的定義和附加質(zhì)量的方法。 下圖 ： 圖 （ a） 圖 （ b） BEAM189 —三維二次有限應(yīng)變 梁 單元 單元簡(jiǎn)介： BEAM189單元適于分析從細(xì)長到中等粗短的梁。該單元基于 Timoshenko梁理論，考慮剪切變形的影響。 BEAM189是三維二次（ 3節(jié)點(diǎn)）梁?jiǎn)卧總€(gè)節(jié)點(diǎn)具有六個(gè)或七個(gè)自由度，自由度的數(shù)量取決于值 KEYOPT（ 1）的。 KEYOPT（ 1） = 0（缺省值），每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有六個(gè)自由度，即該節(jié)點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) x， y， XZ關(guān)于平移方向和， y， z軸。 KEYOPT（ 1） = 1，每個(gè)節(jié)點(diǎn)有七個(gè)自由度，再引入第七自由度（橫截面翹曲）的。 這個(gè)單元非常適合線性，大角度轉(zhuǎn)動(dòng)和 /或非線性大應(yīng)變問題的分析。當(dāng) NLGEOM打開（ ON）時(shí)， BEAM189默認(rèn)情況下考慮應(yīng)力剛化效應(yīng)。應(yīng)力剛化選項(xiàng)允許單元能分析彎曲，橫向和扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性（使用弧長特征值屈曲或倒塌分析方法）。 BEAM189可用于任何使用 SECTYPE， SECDATA， SECOFFSET， SECWRITE和SECREAD定義的橫截面。本單元支持彈性，蠕變和塑性模型。與此單元相關(guān)的截面可以是各種參考材料。 BEAM189將忽略任何實(shí)常數(shù)。參考 SECCONTROLS命令來了解橫向剪切剛度的定義和附加質(zhì)量的方法。 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 25 下圖 ： 圖 （ a） 圖 （ b) 截面定義完以后， BEAM188單元可以直接讀取在前面我們所設(shè)定的截面的基本數(shù)據(jù)。因?yàn)槟Ｐ椭胁煌臈U件結(jié)構(gòu)相互連接，在節(jié)點(diǎn)處必須加以耦合，使它們形成鉸接點(diǎn)，模擬實(shí)際自由度和約束的情況，然后就可以開 始對(duì)此有限元模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，因?yàn)檫x取的是梁?jiǎn)卧⑶覚C(jī)構(gòu)有三種桿件組成，分別對(duì)其劃分網(wǎng)格如下圖 ： 圖 剪叉機(jī)構(gòu)網(wǎng)格劃分部分圖 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 靜態(tài)分析 靜態(tài)分析主要 就 是分析在 升降機(jī)構(gòu) 舉升重達(dá) 到 500㎏的天線，舉升的最大高度為 25米時(shí)，整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在水平方向 （ x方向） 的晃動(dòng)量和在垂直方向 （ y方向） 的下沉量，和整個(gè)機(jī)構(gòu)的應(yīng)力，判斷其是否在安全工作的范圍內(nèi)，這也是雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)指標(biāo)。 8 級(jí)風(fēng)載荷作用下機(jī)構(gòu)的靜態(tài)分析 8級(jí)風(fēng)為大風(fēng)，風(fēng)速為 18m/s,根據(jù)第二章的公式得： 基本風(fēng) 壓： 20 / 1 6 0 0 0 .2 0 2 5v? ??（ kN/m2） 升降機(jī)構(gòu)的風(fēng)載荷 ： S? 在迎風(fēng)側(cè)面取值為 +，在背風(fēng)側(cè)面取值為 ； 則風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值： κ Z S Z 0ω =β μ μ ω =1（ +） = kN/m2 機(jī)構(gòu)的受風(fēng)面積： S=445025014+10050003 = m2 升降機(jī)構(gòu)所受風(fēng)載荷為： kF=ω S == kN 在第二章提到，此時(shí)把風(fēng)載荷 看成一種平均風(fēng)進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)風(fēng)作用于升降機(jī)構(gòu)時(shí)，可以把風(fēng)的 作用看作為 一種 靜載荷 。在進(jìn)行模擬加載 時(shí)，只需要利用已有公式直接計(jì)算出總體風(fēng)載荷的大小。 然后把風(fēng)載荷平均地加載到 升降機(jī)構(gòu) 迎風(fēng)側(cè)面的各個(gè)主要節(jié)點(diǎn)上，并在 升降 機(jī)構(gòu)的頂端 四個(gè)節(jié)點(diǎn)上平均 加載天線的重量 500kg， 這就完成了整個(gè)機(jī)構(gòu)的外載荷加載，然后就可以 對(duì)升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行 ANSYS分析 。 分析結(jié)果 如下圖 ： 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 27 圖 （ a） 升降機(jī)構(gòu)在 8級(jí)風(fēng)作用下沿 x方向的位移圖 由 x方向位移圖可知，升降機(jī)構(gòu)在 x方向的位移從底部到頂端的位移越來越大，迎風(fēng)側(cè)面的位移比背風(fēng)側(cè)面的位移大，最大位移在背風(fēng)面升降機(jī)構(gòu)頂端，最大為，即為 ，滿足整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在水平方向的晃動(dòng)量要求。 圖 （ b） 升降機(jī)構(gòu)在 8級(jí)風(fēng)作用下沿 y方向的位移圖 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 由 y方向的位移圖 可以看 出 ，升降機(jī)構(gòu)在迎風(fēng)側(cè)面在 y方向位移比背風(fēng)側(cè)面的位移大 。 升降機(jī)構(gòu) 在迎風(fēng)側(cè)面即 y方向的位移最大為 ，即為沉降量 mm，符合整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在垂直方向的下沉量的要求。 圖 （ c) 升降機(jī)構(gòu)在 8級(jí)風(fēng)作用下沿 x方向的應(yīng)力圖 由 x方向的應(yīng)力圖可知，升降機(jī)構(gòu)在整體上應(yīng)力小于鋼的強(qiáng)度極限，升降機(jī)構(gòu)在 x方向的最大應(yīng)力為 148MPa,而沿 y方向和 z方向應(yīng)力為零 。 由此可以看出，在 x方向的應(yīng)力值滿足鋼的強(qiáng)度極限，因此 整個(gè)升降機(jī)構(gòu)滿足相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。 10 級(jí)風(fēng)載荷作用下機(jī)構(gòu)的靜態(tài)分析 10級(jí)風(fēng)為狂風(fēng)，風(fēng)速為 25m/s,根據(jù)第二章的公式得： 基本風(fēng)壓： 20 / 1 6 0 0 0 .3 9 0 6v? ??（ kN/m2） 升降機(jī)構(gòu)的風(fēng)載荷 ： S? 在迎風(fēng)側(cè)面取值為 +，在背風(fēng)側(cè)面取值為 ； 則風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值： κ Z S Z 0ω =β μ μ ω 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 29 =1（ +） =機(jī)構(gòu)的受風(fēng)面積： S=445025014+10050003 = 升降機(jī)構(gòu)所受風(fēng)載荷為： kF=ω S == 圖 （ a） 升降機(jī)構(gòu)在 10級(jí)風(fēng)作用下沿 x方的位移圖 由 x方向位移圖 可以看出 ，升降機(jī)構(gòu)在 x方向的位 移從底部到頂端的位移越來越大，迎風(fēng)側(cè)面的位移比背風(fēng)側(cè)面的位移大 。 整個(gè) 升降機(jī)構(gòu)的 最 大位移在背風(fēng)面升降機(jī)構(gòu)頂端，位移最大 值 為 ，即為。 由升降機(jī)構(gòu)在水平位移的技術(shù)指標(biāo)來看， 整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在水平方向的晃動(dòng)量 滿足 要求。 由以上結(jié)果可知在 8級(jí)風(fēng)， 10級(jí)風(fēng)作用下，在水平方向的位移量滿足所要求的技術(shù)指標(biāo)，可以滿足雷達(dá)在一般情況下正常工作。 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 30 圖 （ b） 升降機(jī)構(gòu)在 10級(jí)風(fēng)作用下沿 y方向的位移圖 由 y方向的位移圖可知，升降機(jī)構(gòu)在迎風(fēng)側(cè)面在 y方向位移比背風(fēng)側(cè)面的位移大，在迎風(fēng)側(cè)面即 y方向的位移最大為 ，即為沉降量 mm，符合整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在垂 直方向的下沉量的要求。 圖 （ c) 升降機(jī)構(gòu)在 10級(jí)風(fēng)作用下沿 x方向的應(yīng)力圖 由 x方向的應(yīng)力圖可知，升降機(jī)構(gòu)在整體上應(yīng)力基本為 ，第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 31 升降機(jī)構(gòu)在 x方向的最大應(yīng)力為 285 MPa,而沿 y方向和 z方向應(yīng)力為零，整個(gè)升降機(jī)構(gòu)滿足相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。 12 級(jí)風(fēng)載荷作用下機(jī)構(gòu)的靜態(tài)分析 12級(jí)風(fēng)為臺(tái)風(fēng)，風(fēng)速為 35m/s,根據(jù)第二章的公式得： 基本風(fēng)壓： 20 / 1 6 0 0 0 .7 6 6v? ??（ kN/m2） 升降機(jī)構(gòu)的風(fēng)載荷 ： S? 在迎風(fēng)側(cè)面取值為 +，在背風(fēng)側(cè)面取值為 ； 則風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值： κ Z S Z 0ω =β μ μ ω =1（ +） = kN/m2 機(jī)構(gòu)的受風(fēng)面積 ： S=445025014+10050003 = m2 升降機(jī)構(gòu)所受風(fēng)載荷為： kF=ωS == kN 圖 （ a） 升降機(jī)構(gòu)在 12級(jí)風(fēng)作用下沿 x方的位移圖 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 32 由 x方向位移圖可知，升降機(jī)構(gòu)在 x方向的位 移從底部到頂端的位移越來越大，迎風(fēng)側(cè)面的位移比背風(fēng)側(cè)面的位移大 。 由分析結(jié)果可知，升降機(jī)構(gòu)的 最大位移 是 在背風(fēng)面升降機(jī)構(gòu) 的 頂端，位移 的 最大 值為 ，即為 。 由升降機(jī)構(gòu)的 水平 位移指標(biāo) 可以看出 ， 位移量 滿足整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在水平方向的晃動(dòng)量要求。 圖 （ b） 升降機(jī)構(gòu)在 12級(jí)風(fēng)作用下沿 y方向的位移圖 由 y方向的位移圖 可以看出 ，升降機(jī)構(gòu) 的 迎風(fēng)側(cè)面在 y方向位移 要 比背風(fēng)側(cè)面的位移要 大 。 由分析結(jié)果可知，升降機(jī)構(gòu) 在迎風(fēng)側(cè)面即 y方向的位移最大 值 為 ，即為沉降量 。 由升降機(jī)構(gòu)在垂直方向的位移技術(shù)指標(biāo)可知， 整個(gè)升降機(jī)構(gòu) 滿足 在垂直方向的下沉量的要求。 由以上結(jié)果可以得出，在 12及風(fēng)的作用下，整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在水平方向的位移和垂直方向的沉降量滿足實(shí)際工作要求。 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 33 圖 （ c) 升降機(jī)構(gòu)在 12級(jí)風(fēng)作用下沿 x方向的應(yīng)力圖 由圖可知，升降機(jī)構(gòu)在 x方向的最大應(yīng)力為 560MPa,而沿 y方向和 z方向 應(yīng)力為零 ,整個(gè)機(jī)構(gòu)基本都在 63MPa，滿足鋼的強(qiáng)度極限 。 那么最大的應(yīng)力 569MPa，是由于鉸接點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力集中，如 下 圖 （ d）所示 ： 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 這時(shí)要克服應(yīng)力在鉸接點(diǎn)的集中，需要在應(yīng)力集中處加塊板筋就行，提高強(qiáng)度，就可以克服。 討論 50 m/s 的風(fēng)速下機(jī)構(gòu)的靜態(tài)分析 討論當(dāng)風(fēng)速為 50 m/s時(shí)，升降機(jī)構(gòu)的破壞狀況： 根據(jù)第二章的公式得： 基本風(fēng)壓： 20 / 1 6 0 0 1 .5 6 2 5v? ??（ kN/m2） 升降機(jī)構(gòu)的風(fēng)載荷： S? 在迎風(fēng)側(cè)面取值為 +，在背風(fēng)側(cè)面取值為 ； 則風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值： κ Z S Z 0ω =β μ μ ω =1（ +） = kN/m2 機(jī)構(gòu)的受風(fēng)面積： S=445025014+10050003 = 升降機(jī)構(gòu)所受風(fēng)載荷為： kF=ωS == kN 圖 （ a） 升降機(jī)構(gòu)在 50m/s風(fēng)作用下沿 x方的位移圖 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 35 由 x方向位移圖 可以看出 ，升降機(jī)構(gòu)在 x方向 即水平方向 的位移從底部到頂端的位移越來越大 ，在 迎風(fēng)側(cè)面的位移比背風(fēng)側(cè)面的位移大 。 由分析結(jié)果可知，升降機(jī)構(gòu) 的 最大位移在背風(fēng)面升降機(jī)構(gòu)頂端，位移最大 值 為，即為 。 保證升降機(jī)構(gòu)在 50 m/s的風(fēng)作用下不被破壞，則水平方向的位移 滿足整個(gè)升降 機(jī)構(gòu)在水平方向的晃動(dòng)量要求。 圖 （ b） 升降機(jī)構(gòu)在 50m/s級(jí)風(fēng)作用下沿 y方向的位移圖 由 y方向的位移圖可 以看出 ，升降機(jī)構(gòu) 的 迎風(fēng)側(cè)面在 y方向 即垂直方向的 位移比背風(fēng)側(cè)面的位移大 。 由分析結(jié)果可知，升降機(jī)構(gòu)的 迎風(fēng)側(cè)面 在 y方向的位移最大 值 為 ，即為沉降量 。 由此可以看出，升降機(jī)構(gòu)的 y方向的位移 符合整個(gè)升降機(jī)構(gòu)在垂直方向的下沉量的要求。 由 8級(jí)、 10級(jí)、 12級(jí)、 50 m/s的風(fēng)作用的分析結(jié)果可以看出，隨著風(fēng)速的增大，升降機(jī)構(gòu)在水平方向的位移和垂直方向的下沉量逐漸地增大， 并且這些位移是在升降機(jī)構(gòu)的安全工作范圍內(nèi)，滿足實(shí)際都的工作要求。 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 圖 （ c) 升降機(jī)構(gòu)在 50m/s級(jí)風(fēng)作用下沿 x方向的應(yīng)力圖 由圖可知，升降機(jī)構(gòu)在 x方向的最大應(yīng)力為 1140MPa,而沿 y方向和 z方向應(yīng)力為零。整個(gè)機(jī)構(gòu)基本都在 128MPa左右，滿足鋼的強(qiáng)度極限，那么最大的應(yīng)力 1140MPa，是由于鉸接點(diǎn)處產(chǎn)生應(yīng)力集中，如 下 圖 （ d）所示： 第 4 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的力學(xué)分析 37 這時(shí)要克服應(yīng)力在鉸接點(diǎn)的集中，需要在應(yīng)力集中處加塊板筋就行，提高強(qiáng)度，就可以克服。 升降機(jī)構(gòu)的合理性分析 比較在 8級(jí)風(fēng)載荷， 10級(jí)風(fēng)載荷， 12級(jí)風(fēng)載荷， 50m/s風(fēng)載荷的作用下可以看出雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)在水平方向的位移量和垂直方向的沉降量都滿足升降機(jī)構(gòu)的技術(shù)要求。 然而當(dāng)在 12級(jí)風(fēng)載荷和 50m/s的風(fēng)載荷作用下，整體的主體機(jī)構(gòu)的應(yīng)力基本上沒有超過鋼的強(qiáng)度極限，但是桿件之間的鉸接點(diǎn)處產(chǎn)生了應(yīng)力集中，最大應(yīng)力值超過了鋼的強(qiáng)度極限，造成了機(jī)構(gòu)的破壞。為了克服這種情況的出現(xiàn)，不需要改變整個(gè)機(jī)構(gòu)的各個(gè)截面的尺寸，重新設(shè)定等，只需在鉸接點(diǎn)應(yīng)力集中處加上板筋，增加其強(qiáng)度，就可以解決應(yīng)力集中的問題，并且符合經(jīng)濟(jì)節(jié)約等原則。 當(dāng)然，此結(jié)構(gòu)必須滿足一定的舉升能力，能確 保在舉升能力范圍之內(nèi)重量的天線在各種風(fēng)載荷作用下安全的工作。 小結(jié) 本章以雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)為實(shí)際模型，在 ANSYS 軟件中，利用了建模的相關(guān)技術(shù)，對(duì)其建立了有限元模型。 首先，對(duì)升降機(jī)構(gòu)在 8 級(jí)風(fēng)載荷、 10 級(jí)風(fēng)載荷、 12 級(jí)風(fēng)載荷作用下，進(jìn)行靜態(tài)分析。然后討論了 50m/s 的風(fēng)載荷的作用下機(jī)構(gòu)的位移和應(yīng)力。由分析結(jié)果可知，在 8 級(jí)風(fēng)載荷、 10 級(jí)風(fēng)載荷作用下，機(jī)構(gòu)的主要技術(shù)要求達(dá)到，升降機(jī)構(gòu)可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。且機(jī)構(gòu)在水平方向的最大位移在機(jī)構(gòu)的最頂端，在垂直方向的沉降量迎風(fēng)側(cè)面比背風(fēng)側(cè)面大。并且當(dāng)風(fēng)速在 12 級(jí)以上或 50m/s 時(shí)，機(jī)構(gòu)的鉸接點(diǎn)處會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，不能滿足安全性，這時(shí)最經(jīng)濟(jì)最有效的辦法就是在鉸接點(diǎn)應(yīng)力集中出加板筋。 然后分析了，改變撐桿的截面尺寸后，機(jī)構(gòu)鉸接點(diǎn)處應(yīng)力集中的情況，但是增加截面的外徑和減小截面的內(nèi)徑雖然改變了應(yīng)力的最大值，然而要求更多的材料，更大的加工工作量，會(huì)增加了升降機(jī)構(gòu)的整個(gè)成本。 值得關(guān)注的是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一定要注意應(yīng)力集中的問題，例如：鉸接點(diǎn)、孔、縫等。因此在保證升降機(jī)構(gòu)安全性，又節(jié)約成本的同時(shí)，在應(yīng)力集中處加板筋增加其強(qiáng)度是非常合理的選擇。哈爾濱工程大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 38 第 5 章 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu) 的優(yōu)化 傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實(shí)際上指的是結(jié)構(gòu)分析，這個(gè)過程通常假設(shè) 分析 檢查 重新設(shè)計(jì) [19]。重新進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的是為了選擇更合理的解決方案，但它不僅是分析的范圍 。只有用設(shè)計(jì)師的經(jīng)驗(yàn)很少會(huì)重復(fù)好設(shè)計(jì)，通過 “檢查 ”，以滿足。 在對(duì)雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般要針對(duì)技術(shù)要求做出多套設(shè)計(jì)方案，然后比較和驗(yàn)證其可行性，從中選擇出最佳的解決方案，這種方案既要滿足主要的技術(shù)要求，還要節(jié)約成本費(fèi)用，這是每一個(gè)設(shè)計(jì)技術(shù)人員原則所在。 工程實(shí)踐中，對(duì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，既能確保產(chǎn)品具有良好的性能指標(biāo)，在此基 礎(chǔ)上，還可以減