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静电成形薄膜反射面天线及其膜材剪裁方法、程序和系统

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2023-04-21 10:19:53

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：湖南省衡阳市| 胡颖 | 2023-04-21 16:26:33
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式
静电成形薄膜反射面天线及其膜材剪裁方法、程序和系统，涉及雷达天线技术领域，前述膜材剪裁方法包括以下步骤：选择满足工作状态的具有一定焦径比的薄膜反射面；基于三角形单元对薄膜反射面进行网格划分；建立工作状态下薄膜反射面力学分析模型；由线弹性应变关系，获得与工作状态对应的无应力状态下反射面的几何信息。
基于最小势能原理，构造常应变三角形单元，建立整个薄膜反射面的平衡方程；建立反射面展平模型；通过求解反射面展平模型，得到满足使用精度要求的释放应力的膜片形状并依此对膜材进行剪裁。本发明建立了薄膜反射面这一空间不可展开曲面的裁剪模型，从而高效地获得高精度的剪裁样本，进一步提高薄膜反射面的设计精度。

薄膜材料的抗弯刚度低，需要在满足特定的边界约束条件下，依靠薄膜内部的张力维持形状和平衡外部荷载，这就要求膜结构的初始形状不能随意给定，因此在薄膜结构的设计中要比刚性结构多出一个初始形态的确定过程。而传统的设计方法需要先由工作态反射面进行找形分析得到对应未变形的反射面，然后划分子曲面进行展平分析，求解难度大，过程相对繁琐。

湖南工学院座落于湖南省第二大城市、王船山故里 —— 衡阳市，是 2007 年经教育部批准由湖南建材高等专科学校和湖南大学衡阳分校合并升格的省属公办普通本科院校， 2010 年 3 月湖南工业科技职工大学整体并入，是全国实施“卓越工程师教育培养计划”最年轻的试点高校。学校立足湖南，重点面向工业企业，为区域经济建设和社会发展服务，以工为主，理、管、经、文、艺等多学科协调发展，具有较强的科技服务能力，培养基础实、技术精、能力强、具有创新精神和社会责任感的高素质应用型专门人才的本科院校。团队成员有：杜雪林，刘吉兆，叶拓，梁艳。

本发明建立了处于工作状态薄膜反射面的力学分析模型，同时，基于最小势能原理，构造了常应变三角形单元，该单元上任意点的应变可以用三条边上的线应变替代表示。将工作状态下的薄膜反射面划分为若干子曲面，并将子曲面离散为多个三角形单元，直接用于展平分析，所得平面膜片处于应力释放状态将作为样本，在平面膜材上进行剪裁，能够减少设计误差。本发明原理可靠、操作简单，为天线样机的制作提供技术支撑。

本技术具有较强的财务盈利能力，其财务净现值良好，投资回收期合理。综上所述，该技术属于国家鼓励支持的项目，技术的经济和社会效益客观，技术的投产将改善优化当地产业结构，实现高质量发展的目标。技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地保定，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接次项目。