截球型天線罩的風壓確定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及復合材料雷達天線罩的設計技術領域，特別是一種截球型天線罩的風 壓確定方法。
【背景技術】
[0002] 風荷載為天線罩最重要的結構指標，它直接決定了天線罩的原材料選擇和厚度設 計，風荷載的強度大小由風速來表征。風荷載對天線罩表面任意一點的作用力，則需要用壓 力系數來確定，壓力系數是一個以坐標值為自變量的函數，它確定了風荷載對罩體表面任 一點處的壓力值，即輸入罩體表面某一點的坐標值，通過該函數即可算出此點處的壓力系 數，再乘以風速所確定的基本風壓值，即可算出此點處所受的風壓。
[0003] 所以，壓力系數準確與否，直接影響到結構計算的結果。現有天線罩風荷載壓力系 數是基于整球經過理論推導得出的，其表達式為：
[0004]
[0005] Φ為球罩煒度，頂點處Φ = 0 ; Θ為球罩經度，迎風點Θ = 〇。
[0006] 參見附圖1，根據壓力系數即可得出罩體表面上任意一點處所受荷載。
[0007] 但是，這個壓力系數并未考慮到周圍環境的影響，根據這個系數，與風向垂直的任 何一個切面上的壓力系數均相同，而顯而易見的是，罩體上部的數據應比下部的數據要大， 在實際工程設計中使用該系數，會引入設計結果與實際情況之間的偏差，而如果該偏差不 經過評估，就需要引入額外的安全系數，導致造價上升。
[0008] 實際上天線罩是截球而非整球，并且還會受到地面或是塔臺的影響，故理論推導 出來的壓力系數存在很大的誤差。
【發明內容】
[0009] 本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種截球型天線罩的風壓確定方 法，通過修正壓力系數的方程，使天線罩受風點的風壓計算更精確，降低天線罩的設計偏 差。
[0010] 本發明采取的技術方案是：
[0011] 一種截球型天線罩的風壓確定方法，其特征是，通過天線罩表面的坐標位置值確 定該坐標位置的壓力系數；根據所述坐標位置處的風速確定該處風壓，所述壓力系數可通 過下列公式得到：
[0012]
[0013] 其中，Φ為球罩煒度，頂點處Φ = 0 ; Θ為球罩經度，迎風點Θ = 〇 ;
[0014]
[0015] CN 105138817 A 說明書 2/4 頁
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020] 進一步，所述的截球型天線罩高徑比為0. 8。
[0021] 本發明的有益效果是：
[0022] 在天線罩的受力方面，比原有設計增大了 10%左右；在對基礎受力方面，最大的 比原有設計增大了 33%，降低了設計偏差，使結構設計更貼近實際，從而使設計更為準確。
【附圖說明】
[0023] 附圖1為本實新型天線罩受力模型圖；
[0024] 附圖2為經度角Θ =〇°時壓力系數與煒度角識的擬合曲線圖；
[0025] 附圖3為經度角Θ =90°時壓力系數與煒度角於的擬合曲線圖；
[0026] 附圖4為經度角Θ = 180°時壓力系數與煒度角f的擬合曲線圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖對本發明截球型天線罩的風壓確定方法的【具體實施方式】作詳細說 明。
[0028] 參見附圖1，現實生產中的天線罩是截球而非整球，并且還會受到地面或是塔臺的 影響，因此，現有的按理論推導出來的壓力系數不能貼近實際的工程設計情況，
[0029] 采用截球型天線罩的剛體球模型在不同迎風角下脈動壓力均值實測數據，擬合整 體風載系數的近似解析表達式，并對實驗數據進行去除洞壁影響的修正，所得出來的壓力 系數與現有整球壓力系數有一定的改進，更為貼近工程實際，經過擬合后，得出的壓力系數 公式如下：
CN 105138817 A 說明書 4/4 頁
[0038] 直接以截球作為研究、分析的模型，這比以整球作為研究對象要更貼近天線罩外 形，通過對截球型天線罩壓力系數的計算機模擬以及風洞試驗數據的研究，克服了現有壓 力系數未能引入截球高度、地面影響等客觀因素，因而可以得到更為貼近實際的工程設計 用壓力系數。
[0039] 參見附圖2、3、4,分別是迎風角θ = 〇°、Θ = 90°、Θ = 180°壓力系數的對比 圖，圖中本發明的壓力系數公式的計算結果（實線）與實測值（點線）以及原先采用的經 驗公式（虛線）對比作圖，其中縱坐標是風載系數，橫坐標是煒度角，,實驗模型的高徑比 為0.8,所以0的取值范圍是[0°，126° ]。
[0040] 從上面結果中可以看出，現有技術中的經驗公式能夠在一定程度上接近實測結 果，但由于其來源是整球而非截球，不能反映地面對風載系數的影響，所以在P >90°的部分 誤差比較大，甚至可能出現與實驗結果相反的變化趨勢。而采用本專利中提出的計算公式， 誤差明顯減小，變化趨勢則都能與實驗結果保持一致，說明改進是顯著的，下表給出一組用 此兩種體型系數代入同一模型后的響應值。
[0041 ]
[0042] 從表中可以看出，本發明相對比于現有技術，各方面參數都明顯得到改善。
[0043] 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為 本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種截球型天線罩的風壓確定方法，其特征在于：通過天線罩表面的坐標位置值確 定該坐標位置的壓力系數；根據所述坐標位置處的風速確定該處風壓，所述壓力系數可通 過下列公式得到：2. 根據權利要求1所述的截球型天線罩的風壓確定方法，其特征在于：所述的截球型 天線罩高徑比為〇. 8。
【專利摘要】本發明涉及天線固定裝置技術領域，公開了一種截球型天線罩的風壓確定方法，通過天線罩表面的坐標位置值確定該坐標位置的壓力系數；根據所述坐標位置處的風速確定該處風壓，所述壓力系數可通過公式得到。本發明在天線罩的受力方面，比原有設計增大了10％左右；在對基礎受力方面，最大的比原有設計增大了33％，降低了設計偏差，使結構設計更貼近實際，從而使設計更為準確。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號】CN105138817
【申請號】CN201510437505
【發明人】翁雷, 吳正, 王紫, 張家林, 金義洪, 顧永華
【申請人】上海之合玻璃鋼有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月23日