华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2014, Vol. 42 ›› Issue (8): 64-69,83.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2014.08.011

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绳索长度误差对索网天线网面精度影响的分析方法

范叶森1,2 马小飞2 李正军2 李团结1   

  1. 1.西安电子科技大学 机电工程学院,陕西 西安 710071; 2.西安空间无线电技术研究所,陕西 西安 710100
  • 收稿日期:2014-01-13 修回日期:2014-04-02 出版日期:2014-08-25 发布日期:2014-07-01
  • 通信作者: 范叶森(1977-),男,博士后,主要从事新型空间天线结构设计方法研究. E-mail:fanyesen@126.com
  • 作者简介:范叶森(1977-),男,博士后,主要从事新型空间天线结构设计方法研究.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目( 11290154) ; 中国博士后科学基金资助项目( 2013M540773) ; 陕西省博士后科研资助项目.

Analysis Method of Influence of Cable Length Errors on Surface Accuracy of Cable-Net Antennas

Fan Ye-sen1,2 Ma Xiao-fei2 Li Zheng-jun2 Li Tuan-jie1   

  1. 1.School of Electro-Mechanical Engineering,Xidian University,Xi'an 710100,Shaanxi,China;2.Xi'an Institute of Space Radio Technology,Xi'an 710100,Shaanxi,China
  • Received:2014-01-13 Revised:2014-04-02 Online:2014-08-25 Published:2014-07-01
  • Contact: 范叶森(1977-),男,博士后,主要从事新型空间天线结构设计方法研究. E-mail:fanyesen@126.com
  • About author:范叶森(1977-),男,博士后,主要从事新型空间天线结构设计方法研究.
  • Supported by:

    国家自然科学基金资助项目( 11290154) ; 中国博士后科学基金资助项目( 2013M540773) ; 陕西省博士后科研资助项目.

摘要: 为分析绳索长度制造误差对索网天线网面精度的影响,提出了一种整体坐标迭代算法. 该算法模拟了索网结构的自由节点在考虑绳索随机长度误差后向其他平衡状态运动的过程. 分别使用该算法和有限元法分析了一个环形桁架天线计算模型,并将这两种算法的计算结果做了对比,验证了该算法的正确性、可行性和有效性. 使用整体坐标迭代法分析了不同的误差分布、绳索长度公差和绳索预张力对网面精度的影响,并对网面综合误差与绳索长度误差、绳索预张力的关系进行了拟合分析,得到了满足工程需求的拟合关系式.

关键词: 空间结构, 绳索长度误差, 索网天线, 网面精度分析, 整体坐标迭代法

Abstract:

In order to describe how the manufacturing error of the cable length influences the surface accuracy ofcable antennas,a whole coordinate iteration algorithm by the name of WCIA is proposed.The proposed WCIA simulatesthe process,in which all the free nodes of the cable-net structure with the random error of the cable length movetowards other equilibrium states.Then,a calculation model of the hoop truss cable net antenna is analyzed by usingWCIA and the finite element method separately,and the analytical results obtained through the two methods are compared.Thus,WCIA is proved to be accurate,valid and feasible.Finally,WCIA is employed to analyze the influencesof the error distribution,the cable length tolerance and the cable pretension on the surface accuracy,and to performthe fitting of the relationships between the synthetic errors of the surface and the cable length error as well as thecable pretension,thus obtaining the fitting formulas which can meet the engineering requirements.

Key words: aerospace structure, cable length error, cable-net antenna, surface accuracy analysis, whole coordi-nateteration method

中图分类号: