[發明專利]陣面陣架靜態穩定性以及變形的計算方法

在審

• 申請號: 201710534116.7
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107480326A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 俞劉建;王志成;劉廣;竇怡彬;唐曉峰;許斌;張鳳崗;惠軼;賈耀興;莊國平
• 申請（專利權）人: 上海機電工程研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及一種計算方法，具體地，涉及一種陣面陣架靜態穩定性以及變形的計算方法。

背景技術

陣面陣架是專門設計的結構框架，功能是安裝、支撐輻射天線陣列，形成輻射場，并為輻射天線陣列的維護及射頻饋電系統設備的放置提供平臺場地，同時為工作人員提供系統安裝、集成、調試、維護的工作平臺和空間。陣面陣架由于曲率半徑和表面積的需求，尺寸和質量往往較大，最終導致陣面陣架的質量達數百噸級。為了保證陣面陣架的安全性，從保守考慮，陣面陣架需能夠自由放置保持自身穩定，剛度和強度滿足設計要求。傳統的理論計算方法不能適應如此復雜的結構，Adams動力學計算方法不能考慮結構變形對重心的影響。

因此，業界需要一種不僅能夠同時計算結構穩定性、強度和剛度而且能夠加入非線性控制，能夠模擬出陣面陣架由于剛性不足，在自重下產生較大變形從而質心進一步傾覆最終導致發散的狀態。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種陣面陣架靜態穩定性以及變形的計算方法，其能夠同時計算陣面陣架的結構穩定性，強度和剛度，并能夠對重力、剛度耦合進行模擬并給出結論。

根據本發明的一個方面，提供一種陣面陣架靜態穩定性以及變形的計算方法，其包括以下步驟：

步驟一，將陣面陣架簡化為梁、殼結構，在MSC.Patran中建立陣面陣架網格模型；

步驟二，賦予梁單元一定的截面和截面方向，殼單元相應的厚度；

步驟三，對模型施加重力加速度邊界條件；

步驟四，在所有底部節點和地面之間建立GAP單元，賦予GAP單元較大的閉合剛度以及正確的靜摩擦和動摩擦系數；

步驟五，提交MSC.Nastran進行隱式非線性靜力分析，考慮大位移大應變的影響；

步驟六，對計算結果進行分析，如果最終計算時間Time＝1，則表明結構最終可以達到穩定，若Time<1，則說明陣面陣架發散傾覆。

優選地，所述步驟四中通過在陣面陣架與地面之間建立虛擬的GAP單元。

優選地，所述步驟四中靜摩擦和動摩擦系數是通過GAP單元的引入的。

優選地，所述步驟六中通過計算結束時間給出陣面陣架是否傾覆的結論。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果：本發明能夠同時計算陣面陣架的結構穩定性，強度和剛度，并能夠對重力、剛度耦合進行模擬并給出結論。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明陣面陣架靜態穩定性以及變形的計算方法的流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。

如圖1所示，本發明陣面陣架靜態穩定性以及變形的計算方法包括以下步驟：

步驟一，將陣面陣架簡化為梁、殼結構，在MSC.Patran(有限元分析軟件)中建立陣面陣架網格模型；

步驟二，賦予梁單元一定的截面和截面方向，殼單元相應的厚度；

步驟三，對模型施加重力加速度邊界條件；

步驟四，在所有底部節點和地面之間建立GAP(空隙)單元，賦予GAP單元較大的閉合剛度以及正確的靜摩擦和動摩擦系數；

步驟五，提交MSC.Nastran進行隱式非線性靜力分析，考慮大位移大應變的影響；

步驟六，對計算結果進行分析，如果最終計算時間Time＝1，則表明結構最終可以達到穩定，若Time<1，則說明陣面陣架發散傾覆。

步驟四中通過在陣面陣架與地面之間建立虛擬的GAP單元，模擬陣面陣架自由放置條件下與地面的接觸狀態。

步驟四中靜摩擦和動摩擦系數是通過GAP單元的引入的，能夠同時計算出陣面陣架的變形和強度。

步驟六中通過計算結束時間給出陣面陣架是否傾覆的結論，這樣能夠說明陣面陣架是否發散傾覆。

綜上所述，本發明能夠同時計算陣面陣架的結構穩定性，強度和剛度，并能夠對重力、剛度耦合進行模擬并給出結論。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。