[發(fā)明專(zhuān)利]一種空間桁架索網(wǎng)天線(xiàn)等幾何找形方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201710138544.8 | 申請(qǐng)日： | 2017-03-09 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN106934147B | 公開(kāi)（公告）日： | 2020-03-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 田強(qiáng);常漢江;李培;王碧 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 北京理工大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | G06F30/23 | 分類(lèi)號(hào)： | G06F30/23 |
| 代理公司： | 北京理工大學(xué)專(zhuān)利中心 11120 | 代理人： | 付雷杰;仇蕾安 |
| 地址： | 100081 *** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 空間 桁架 天線(xiàn) 幾何 方法 | ||
1.一種空間桁架索網(wǎng)天線(xiàn)等幾何找形方法，天線(xiàn)包括支撐桁架和索網(wǎng)，索網(wǎng)由索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和索段組成，索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)分為前索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和后索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于，該方法的具體步驟如下：
步驟1：根據(jù)設(shè)定的天線(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)，基于天線(xiàn)拓?fù)潢P(guān)系，獲得支撐桁架和索網(wǎng)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；
步驟2：根據(jù)設(shè)定的索段張力值和索網(wǎng)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算索段初始長(zhǎng)度，獲得索段當(dāng)前力密度系數(shù)其中，j為索段編號(hào)，k為迭代次數(shù)，k取整數(shù)；
步驟3：在不考慮桁架變形的基礎(chǔ)上，基于索段當(dāng)前力密度系數(shù)對(duì)索網(wǎng)進(jìn)行找形分析；找形分析的具體過(guò)程如下：
步驟301：根據(jù)索段當(dāng)前力密度系數(shù)和索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前坐標(biāo)，采用力密度法建立索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)線(xiàn)性平衡方程組，并對(duì)該方程組求解，獲得所有索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)；
步驟302：根據(jù)步驟301獲得的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前坐標(biāo)，計(jì)算索網(wǎng)索段當(dāng)前長(zhǎng)度和索段當(dāng)前張力值基于步驟301獲得的前索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，采用拋物面天線(xiàn)公式znew＝(x2+y2)/(4f)，對(duì)前索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的z坐標(biāo)進(jìn)行修正；其中，(x,y,z)為修正前的前索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，(x,y,znew)為修正后的前索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，f為拋物面天線(xiàn)焦距；
步驟303：將修正前與修正后的前索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)誤差進(jìn)行計(jì)算，判斷誤差是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)精度要求；若不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)精度要求，將修正后的(x,y,znew)作為前索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前坐標(biāo)，重復(fù)步驟301-303；若滿(mǎn)足設(shè)計(jì)精度要求，根據(jù)修正后的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)重新計(jì)算索段張力值，以索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前坐標(biāo)和索段當(dāng)前張力值作為索網(wǎng)的漸近迭代力密度找形結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述一種空間桁架索網(wǎng)天線(xiàn)等幾何找形方法，其特征在于，進(jìn)一步包括：
步驟4：根據(jù)步驟303輸出的索網(wǎng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前坐標(biāo)和索段當(dāng)前張力值，更新索段當(dāng)前長(zhǎng)度和索段當(dāng)前力密度系數(shù)以索段當(dāng)前張力值索段當(dāng)前長(zhǎng)度和索段當(dāng)前力密度系數(shù)作為迭代的初始值，依據(jù)步驟3的找形結(jié)果，建立桁架和索網(wǎng)非線(xiàn)性有限元模型，并對(duì)桁架和索網(wǎng)有限元模型進(jìn)行靜力平衡迭代，k的初始值取0；
步驟5：根據(jù)步驟4的迭代結(jié)果判斷天線(xiàn)是否滿(mǎn)足靜力平衡誤差：||Δu||<tole，Δu為靜力平衡迭代獲得的索段節(jié)點(diǎn)位移增量，tole為設(shè)定的收斂誤差，||·||為向量的模，若滿(mǎn)足靜力平衡誤差，直接輸出步驟3的找形結(jié)果，完成桁架索網(wǎng)找形；若不滿(mǎn)足靜力平衡誤差，根據(jù)步驟4靜力平衡迭代結(jié)果，更新索段當(dāng)前張力值和索段當(dāng)前長(zhǎng)度繼而計(jì)算索段當(dāng)前力密度系數(shù)并將更新后的索段力密度系數(shù)代入步驟3中，重復(fù)步驟3-5。
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