天线作为雷达的重要组成部分,在自重和外载荷的作用下,其支撑骨架会发生结构变形,因而影响到天线阵面的平面度,进而直接影响到天线的工作性能。本文研究的雷达天线结构属于全自动展开/折叠系列,各模块分别在各自的四杆机构的作用下实现展开/撤收,在传感器的作用下实现定位,在定位销/孔、定位爪的作用下实现限位,继续驱动丝杆螺母运动产生预紧力实现天线结构的锁紧。预紧力的作用是保证天线在展开时天线骨架结构在驱动力作用下拥有一定刚度,同时天线在工作时阵面的变形在精度要求范围内。论文以某企业技术攻关项目为支撑,以有限元分析和多体动力学理论为基础。从结构优化的角度,对某型雷达天线骨架展开机构进行动力学数学建模、有限元仿真分析和多体动力学仿真分析;研究雷达天线骨架预紧力以及定位爪的布局位置与骨架变形之间关系,以保证天线阵面工作精度及定位装置受力达到最佳状态。论文主要研究内容如下:(1)在分析雷达骨架自动展开与折叠驱动机构特点的基础上,对其进行运动分析;分析预紧力产生的原因以及作用机理;构建天线骨架展开机构动力学模型,找到影响骨架变形关键因素;利用Pro/E软件构建雷达天线骨架三维模型。(2)在ADAMS仿真软件中考虑柔性件的影响,将在有限元软件ANSYS中单独对丝杆所建模型,生成模态中性文件导入ADAMS中替换原来的刚体,生成刚柔耦合模型。(3)利用ADAMS对所建立的刚柔耦合模型进行仿真,以得到雷达骨架在展开过程中驱动机构的受力曲线;对定位爪进行参数化建模,通过仿真得到相应的定位装置受力变化情况。(4)利用ANSYS动力学仿真模块,依据展开原理和预紧原理施加不同载荷,得到预紧力与天线骨架变形之间的关系;以模拟不同级别的风速的载荷步形式加入风载,通过有限元分析,得到预紧后的骨架抗风载情况。本文的研究工作验证了某型雷达骨架定位爪布局的合理性;研究了雷达天线骨架预紧力以及定位爪的布局位置对雷达骨架变形的影响;从结构优化和预紧力大小的控制这两个方面出发,研究了天线在工作状态下的阵面精度如何达到设计要求及受力达到最佳状态,为后续产品开发提供了设计依据。