手機直線：
咨詢熱線：0571-56211150
在機載雷達通訊設備中，安裝架作為雷達設備的重要承力結構件和電子設備安裝平臺，其作用是將雷達可更換單元(LRU)安裝固定在飛機雷達艙內，同時提供各LRU間電纜布線、冷卻風量分配及接地等功能。受載機重量和空間的嚴格限制，要求安裝架不僅重量輕、體積小，而且必須滿足載機在過載、沖擊和隨機振動等惡劣環境條件下結構的剛強度要求。
為了保證安裝架的結構剛強度以及各設備的可靠性，使其適應載機的過載、沖擊、振動等環境條件，必須對安裝架進行剛強度有限元分析和疲勞損傷評估，從而優化設計安裝架。本文結合實際工程設計需要，基于機載雷達設備安裝架，考慮載機的實際工作環境條件，采用有限元分析方法對安裝架結構進行了結構靜力、沖擊、隨機振動分析和耐久試驗條件下的結構疲勞損傷評估。分析結果對于雷達安裝架結構的輕量化、小型化設計和環境試驗具有重要的工程意義和指導作用。
根據雷達的組成與布局，安裝架采用框架結構形式，分為上下兩層，每層安裝兩個LRU。LRU與安裝架采用“定位銷一導軌一螺釘”相結合的方式固定聯結，從而實現各單元的快速更換與維修。考慮到安裝架的可制造性，整個安裝架由前框、后框、底框、輔助梁、支座以及固定板組成，通過鉚釘連接起來。
安裝架承受的最大過載為13. 5g；沖擊載荷為后峰鋸齒波，其峰值加速度為20g，持續時間11 ms；隨機振動激勵的頻率范圍為10-2000 Hz。
本文針對機載雷達安裝架進行分析簡化，通過Pro/E軟件建立模型并在Ansys軟件環境下劃分網格，賦予各自的材料屬性，包括密度、彈性模量、泊松比等。整個安裝架有限元模型共有110962個單元、117552個節點。
由于此安裝架的結構較復雜，且屬于薄壁結構，在有限元分析中滿足殼單元的簡化計算條件，因此采用殼單元并劃分網格。整個安裝架由多個框架通過鉚釘連接起來，在有限元分析中，完全模擬鉚釘的連接關系并考慮相互作用關系是一個非常復雜的非線性分析，為此作一定的簡化處理：在鉚釘連接處使用一體化結構代替，由于沒有考慮連接部件的接觸關系，連接處的應力與實際情況必然有一定的誤差，但對總體的應力分析影響很小，該簡化方式在實際工程中是可行的。
雷達安裝架組件實際使用過程中安裝有4個LRU，簡化計算將其等效為集中質量，通過多點約束單元與相關節點約束起來。
根據安裝架在飛機上的安裝狀態，邊界條件為：A和B點為銷釘連接，邊界條件為釋放銷釘軸向的平動和轉動自由度，其余自由度約束；C點為螺栓連接，按6個方向自由度全部約束處理。
根據環境條件，對雷達安裝架各個方向在過載條件下進行仿真分析，結果顯示應力與變形最惡劣方向為Y向。最大應力出現在安裝架前部支耳根部，其值為97.8 MPa，小于材料的抗拉強度(材料為鑄鋼OCr18Ni9，502 MPa)，滿足結構強度要求。
最大變形出現在安裝架上層安裝LRU處，其值為0.36 mm，滿足結構指標要求。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.zoners.com.cn，轉載請注明出處和相關鏈接！