关键词:
相控阵
模态
随机振动
有限元仿真
固态均热板
摘要:
分析高功率相控阵产品在随机振动环境筛选试验过程中,多个单元天线底部安装柱断裂导致产品发生失效的故障,针对性地改进结构设计,规避失效风险。首先依据相控阵失效现象,分析创建故障树定位结构失效原因,并通过Abaqus有限元软件仿真分析结构的模态振型和随机振动载荷工况下的应力及变形响应情况,分析结构失效机理,验证产品的故障失效原因。以此为基础指导结构开展改进设计,通过对单元天线进行整体耦合设计,将各单元天线耦合为一个整体,从而规避天线在振动过程中发生互相碰撞的风险,减少天线安装支座的受载情况。改进后的仿真结果表明,天线安装柱应力水平相较改进前结构降低68.3%,大幅改善失效区域的应力水平,在材料的容许范围以内。此外,为进一步验证改进设计的有效性,开展X、Y和Z三个方向的随机振动试验,试验后相控阵结构未出现断裂等失效模式,试验结果表明改进设计措施合理有效。