雷达已大量应用于飞机、导弹、航海等领域,雷达罩的运用也日趋广泛。雷达罩是电磁波的窗口,其作用是保护天线,防止环境对雷达天线工作状态的影响和干扰,从而减少驱动天线运转的功率,提高其可靠性,保证雷达天线全天候工作。雷达罩的存在延长了天线的使用寿命,简化了天线的结构,减轻了结构的重量。雷达罩作为雷达系统的重要组成部分,其性能好坏直接影响到雷达系统的功能。可以说,雷达罩与天线同等重要,目前雷达罩大多为泡沫或蜂窝夹层结构。但是由于现代飞机速度更快、噪音更低和飞行路线的增加,飞机的这些暴露部位极易受到鸟撞和冰雹冲击而损伤和破坏,所以冰雹冲击和鸟撞的问题长期以来一直受到飞机设计师和飞机用户的广泛关注_1叫]。本章针对复合材料结构本身具有设计变量多、约束多、优化目标多、结构破坏机理复杂、计算精度要求高、结构和优化方法计算效率要求高等特点,开展了复合材料雷达罩蜂窝结构的鸟撞和冰雹冲击优化设计,并在此基础上开发了相应的软件系统。
13.2雷达罩鸟撞和冰雹冲击动力学分析方法
雷达罩的鸟撞和冰雹冲击问题是一个材料非线性、结构非线性和接触状态非线性问题[5]。这类非线性问题的数值模拟涉及两种最常使用的单元类型:体单元和壳单元的实常数定义,速度初始条件与接触碰撞准则的选定,同时还包括了鸟体和冰雹几何参数、材料参数的设定和蜂窝夹层雷达罩冲击破坏准则的定义。
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