Joint calculation of the stress-strain state and antenna patterns of spacecraft reflectors.pdf В настоящее время антенные системы широко используются в различных об-ластях науки и техники. Для современной спутниковой связи требуются антенныс высокой точностью формы зеркала. Экспериментальная отработка таких изде-лий в наземных условиях требует больших материальных и временных затрат.Поэтому разработка компьютерного моделирования антенных конструкций явля-ется актуальным направлением.В работе М.В. Гряника и В.И. Ломана [1] были рассмотрены классификацияразвертываемых антенн и вопросы расчета характеристик излучения зеркальныхантенн зонтичного типа. Г. Тибертом [2] разработаны варианты конструкциикрупногабаритных космических рефлекторов. Методы моделирования напряжен-но-деформированного состояния мембранных конструкций, в том числе и реф-лекторов ободного и зонтичного типов, рассмотрены в [3, 4], а также в ряде дру-гих зарубежных публикаций. Однако в доступных публикациях не рассматрива-лось влияние напряженного состояния отражающей поверхности из металличе-ского сетеполотна на электродинамические характеристики зеркальных антенн.Рассматривается параболический рефлектор зонтичного типа (рис. 1) диамет-ром 4 метра. Силовая схема представляет собой конструкцию, состоящую из си-ловых и точностных спиц.Моделирование конструкции производилось с позиций механики деформи-руемого твердого тела. При этом отражающая поверхность моделировалась без-моментными оболочечными элементами. В общем случае математическая модельможет быть описана следующим образом:Связь деформаций с перемещениями в элементах конструкции рефлекторарассматривается в виде, , , ,1( )2e u ƒƒ= ƒ ƒ+uƒ ƒ+uƒ ƒuƒ ƒ .Для моделирования механического поведения в напряженном состоянии, ко-торое возникает в раскрытом рефлекторе, можно использовать упрощенные зави-симости между напряжениями и деформациями.Рис. 1. Рефлектор для спутника «Луч»Компоненты тензора напряжений Кирхгофа и компоненты тензора деформа-ций связаны зависимостьюij aijƒƒ(e eT),ƒ = ƒƒ − ƒƒгде aijkl=aijkl(X,ƒ(0)ij) - элементы матрицы упругости, зависящие от принад-лежности к разнородным элементам конструкции и уровня предварительных на-пряжений; eƒTƒ = ϑƒTƒƒƒ - компоненты тензора температурных деформаций; ϑ -коэффициент линейного расширения; ƒT=T−T0 .Уравнения равновесия для зонтичной конструкции рассматриваются в виде( )( (0) ), ,j j ,ijui j ƒ ƒ Pi uiƒ⎡⎣ƒ + ƒ + ƒ ⎤⎦ + = ƒ

Скачать электронную версию публикации