1、船載天線系統模態分析1分析目的 某船載天線系統是一個復雜的彈性系統。當作用于此天線系統的干擾力（如驅動力矩，主機的振動，海浪引起的搖擺及顛簸等）的頻率接近或等于系統的固有頻率時，系統將發生諧振。為了避免諧振的發生，保證系統的性能，必須進行模態分析。2系統的組成及模型的建立2.1系統的組成 此天線系統包括四大部分：(1)天線（由副反射面，中心體，輻射板，支撐架等組成）。(2)交叉機構（由框架，高頻房，驅動，傘齒輪等組成）。(3)俯仰機構（由俯仰支臂，驅動，大傘齒輪等組成）。(4)方位機構（由方位驅動，方位大圓齒輪，大軸承，調節環，方位支架等組成）。(2)(3)(4)的附件部分都是由同步裝置，緩沖

2、裝置，鎖定裝置組成。2.2選擇單元共選用SHELL63,BEAM4,SOLID45,LINK8,MASS21,SHELL93等六種單元。2 系統的組成及模型的建立2.3建模天線部分簡化模型的原則為保留主筋及環筋，網格可劃分粗些。高頻房模型簡化時加強筋及大孔要保留，與天線的連接盤由于有六個螺栓，所以可用六邊形代替，通過調整密度使重量同盤相等。框架組合：殼體部分可粗劃，關鍵是交叉部分和俯仰部分的軸孔必須細劃。交叉機構，俯仰機構，方位機構的驅動鏈簡化方法：慣量寧大勿小，等效慣量由高速軸折算到低速軸或低速軸折算到高速軸都可。軸承蓋及齒輪的重量加在箱體上。電機重量同伸出梁重量相等。2系統的組成及模型的建

3、立配重：交叉軸及俯仰軸都必須平衡，所以要進行配重。 必須要注意的是各部分的聯接部分一定要仔細。要將質量，慣量的分布盡量表達出來,剛度要求不嚴格，等效軸的計算要求精確。我們分析了兩種工況，分別為天線指平及天線仰天。結構有限元模型圖如圖 1 及圖 2。3分析與計算方法3.1 模態分析采用子空間法。3.2 驅動系統簡化模型此天線系統包括三套驅動系統，分別是交叉驅動系統、俯仰驅動系統和方位驅動系統。每個驅動系統都是多級齒輪傳動系統，為了便于分析，可將其簡化成所有質量均在同一根軸上的等效動力系統。以交叉驅動系統為例，說明方法如下：3分析與計算方法AD電機Jm K1J2i1J1 K2J4J3i2K3BCJ

4、5i3J6K4J7i4J8K5J9i5J10EF 大傘齒輪圖3.2.1 實際系統3分析與計算方法JA K1 JB K2 JC K3 JD K4 JE K5 JFA B C D E F圖3.2.2 等效系統3分析與計算方法 已知JJMlzzc2,Jm rzciini12 JJiim zz122所以,等效慣量JJiiz1223分析與計算方法 可見，在低速軸上的慣量折算到高速軸上應除以減速比的平方。 3.2.2等效剛度的計算 低速軸的剛度折算到高速軸上應除以減速比的平方。4.邊界條件及加載條件 基座底部進行固定約束。由于電機為固定轉子，其軸端彈性梁約束繞軸向的旋轉。x,y,z軸三方向的重力加速度都為g。5.計算結果及分析 階數數值123頻率7.3228.8059.035表 1.天線仰天時系統的固有頻率（ 單位 Hz）5.計算結果及分析 階數數值123頻率589970917420表 2 天線指平時系統的固有頻率（單位 Hz）5.計算結果及分析 計算結果表明，此天線系統的固有頻率滿足性能的要求。 在分析過程中我們對該系統在