[发明专利]一种基于实物信息的静电成形薄膜天线有限元建模方法

摘要

本发明公开了一种基于实物信息的静电成形薄膜天线有限元建模方法，所述基于实物信息的静电成形薄膜天线有限元建模方法包括以下步骤：首先在薄膜反射面和电极面上贴置测量靶标点，利用摄影测量技术得到靶标点的坐标信息；然后将靶标点按照三角形单元进行拓扑连接；最后将靶标点的坐标信息和拓扑信息代入ANSYS中进行有限元建模分析。采用本发明得到的静电成形薄膜反射面有限元模型比按照设计参数建模计算结果更为准确，很好的解决了有限元模型与实物模型不匹配的问题。与现有技术相比，本发明得到的静电成形薄膜反射面有限元模型比按照设计参数建模计算结果更为准确，很好的解决了有限元模型与实物模型不匹配的问题。

主权项

1.一种基于实物信息的静电成形薄膜天线有限元建模方法，其特征在于，所述基于实物信息的静电成形薄膜天线有限元建模方法包括以下步骤：首先在薄膜反射面和电极面上贴置测量靶标点，利用摄影测量技术得到靶标点的坐标信息；然后将靶标点按照三角形单元进行拓扑连接；最后将靶标点的坐标信息和拓扑信息代入ANSYS中进行有限元建模分析；所述基于实物信息的静电成形薄膜天线有限元建模方法具体包括以下步骤：(1)在静电成形薄膜反射面天线实物模型的薄膜反射面和电极面上贴置M个测量靶标点，薄膜反射面中心贴置一个靶标点O，其余的按照圆环方式布置m环靶标点；(2)在地面贴置3个标志点A、B、C，3个标志点构成的向量满足(3)利用摄影测量设备得到M个测量靶标点和3个标志点的坐标，将靶标点坐标转换到由3个标志点构成的局部坐标系下，并按照距离和角度关系进行靶标点编号排序，并将排序后的靶标点坐标存入NodesPosition.txt文件中；(4)利用MATLAB中的delaunay命令将M个测量靶标点用N＝N₁+N₂个三角形单元进行拓扑连接，有N₁个薄膜三角形单元和N₂个电极三角形单元，并将三角形拓扑连接关系存入ElemsNode.txt文件中；(5)设置静电成形薄膜反射面天线材料属性，包括薄膜弹性模量E，薄膜厚度t和泊松比μ；(6)利用ANSYS的APDL语言，读入NodesPosition.txt和ElemsNode.txt文件，在有限元模型中相应建立M个节点和N个三角形单元；(7)给定静电成形薄膜反射面天线有限元模型的约束条件，包括节点位移约束；(8)给定电场参数，包括电极电压U和真空介电常数ε₀，根据电极面三角形单元与薄膜面三角形单元相对位置关系进行静电力载荷的施加；(9)给定薄膜初始预应力，计算静电力载荷在静电成形薄膜反射面天线有限元模型中产生的形变，并与实际测量值进行比对。