一、功率行波管栅控电子枪振动模态特性与结构可靠性（论文文献综述）
尹俊辉[1]（2020）在《基于高效有限元方法的复杂动力学问题研究》文中研究表明先进电子技术对电子设备的性能要求日益增长,传统的电子设备设计方法已不能够满足当前电子设备中的高密度、高性能、高可靠性的要求。为了从整体性能上设计最优电子设备,除了保证主要电参数性能之外,还需要对散热、振动等可靠性进行分析,即充分考虑电子设备的结构位移场、温度场、电磁场、流场等。结构位移场在电子设备的性能分析中起着至关重要的作用,一方面结构的可靠性和稳定性在电子设备的设计中很重要,为了设计高可靠性和稳定性的电子设备,有必要了解它们在当前设计中的不稳定性;另一方面,在外部载荷作用下,电子设备关键结构会产生变形,导致电磁场的边界条件改变,进而影响电性能的实现。采用仿真技术对电子设备结构可靠性和位移场进行预先分析,是一种经济而有效的手段。因此,需要开发用于电子设备的CAD/CAE集成的动力学分析快速设计系统。本文开发了一款用于电子设备动力学分析的软件-MCS,为电子设备结构可靠性和位移场的预先分析提供了有效的仿真工具。论文以CAD/CAE集成设计环境技术、准确快速的振动分析求解技术、精确高效的流场求解技术、流固耦合技术为重点研究内容,主要工作包括以下几个方面:1、开发了基于有限元方法的三维动力学分析仿真软件。该软件采用C++编程实现,包含实体建模、网格划分、动力学模拟器、后处理四大模块。其中实体建模支持快速建模和参数化建模。网格划分支持四面体网格、曲网格、边界层网格、混合网格等,且具有局部加密功能。动力学模拟器包括自由振动分析,随机振动分析,流场分析以及用于辅助流场分析的静力分析模块。后处理模块具有三维场、二维表面场以及曲线显示功能。利用该软件可实现电子设备结构可靠性和位移场的预先分析。2、开发了具有统一数据架构的CAD/CAE集成振动分析快速重设计系统。该系统可以缩短设计-分析-重设计过程的周期。在此设计系统中,设计人员可以同时、快速、自由地完成组件设计和性能分析,而无需使用两个不同的软件或两个界面环境。数值实验结果表明,在保证计算精度的同时,MCS软件的分析设计效率要高于商业软件。3、提出了一种改进的隐式重启Lanczos迭代方法用于自由振动分析,并结合虚拟激励法实现了随机振动分析。改进的隐式重启Lanczos迭代方法通过引入频谱变换把低频段的固有频率求解问题转换到高频段的迭代求解。而且该方法只需在Lanczos迭代之前构造一次预处理子。虚拟激励法被应用于基于振型叠加法的随机振动分析,提高了振动分析的效率。数值实验结果表明本文提出的方法在计算性能上全面超越了传统Lanczos迭代方法,而且在性能上也要优于商业软件ANSYS。4、建立了基于三层预处理子的大型线性系统的快速求解技术。根据多层预处理子的概念,提出了用于PCG方法的三层预处理子。该预处理子包括基于高阶叠层基函数的p型多重网格预处理子,基于处理病态稀疏线性系统的MFBIC预处理子以及基于位移三个方向分量的块雅克比预处理子。数值实验结果表明本文提出的快速求解技术具有与基本方法以及商业软件相当的精度,并且在求解性能上有着明显的优势,包括计算时间和内存需求。5、建立了基于曲网格的流场分析DG方法和流固耦合分析方法。首先对流场基本方程和DG方法进行了简单的阐述。然后研究了从真实的曲单元到标准参考单元的几何变换。基于逆变速度提出了固壁边界条件和HLLC通量格式在曲单元中的通用实现方法,该技术不需要复杂的几何边界信息,并且易于实现。数值实验结果表明曲网格DG方法可以在适当粗的非结构化网格上获得合理的精度。最后结合静力学分析初步实现了流固耦合分析。6、提出了高效率曲网格DG方法。首先基于凸出和凹陷曲单元与直单元之间的几何关系,利用数值解的光滑性提出了一种无需曲单元体积分的曲网格DG方法。然后基于物面法向量以及表面法向量的Jacobian关系,提出了改进的曲网格DG方法。在该方法中,不仅避免了任何曲单元上的体积分,而且不需要沿曲面边界的面积分。数值实验结果表明改进的曲网格DG方法具有和普通曲网格DG方法相当的高阶精度。
吴泓娴[2]（2016）在《基于ANSYS Workbench的行波管动力学仿真分析及二次开发研究》文中研究指明行波管是目前应用最广泛的微波真空电子元器件之一,在交通运输、工程建设、手机通讯等领域都有着重要作用。如何减少因环境振动和工作时产生的高温导致的行波管失效是目前的研究热点。由于行波管结构复杂,三维软件建模和通用有限元仿真计算操作难度大,设计和制造过程复杂,生产过程中影响其抗振性能的因素太多,考察各因素的影响导致设计过程复杂,因此计算机模拟优化行波管动力学特性是一种有效的设计方法。但在行波管仿真研究过程中,缺乏针对性的接口平台给CAD和通用有限元软件的使用带来了操作不便、界面不友好等问题,阻碍了研究设计工作的进展。本文在原有通用有限元软件开发研究的基础上,针对国内外行波管的研究工作存在的问题,运用Pro/E和ANSYS Workbench进行对行波管的设计仿真优化工作,着重开展对行波管整管的动力学特性分析,开发出模型兼容性好、仿真工况多样化的专业设计仿真软件,完善对通用有限元二次开发平台的研究。研究工作如下:首先,本文分析了行波管各结构尺寸对抗振性能的影响,研究了Pro/E参数化设计技术,使用统一装配基准的方式和参数传递技术,得到行波管参数化三维模型,完成了行波管零部件三维建模中的参数化工作;其次,完成了行波管有限元仿真计算,通过模块化的手段简化了仿真过程的参数设置过程,该过程可根据行波管各零件的特点进行针对性的优化设置,提高了行波管有限元仿真模型的布局准确性和效率;接着,根据上述行波管设计仿真工作的需要,运用C#设计完成了基于ANSYS Workbench的行波管专用设计仿真平台的二次开发工作,并将三维模型设计功能和有限元仿真设置功能打包在二次开发平台内;最后,通过配置数据库中的行波管仿真数据,对软件的各个功能模块进行了全面调试和运行,成功地在该软件平台上进行行波管优化设计并调用ANSYS Workbench求解计算,得到了行波管振型图和温度分布图,为模拟仿真设计过程提供优化依据,验证了本文建立的二次开发平台在工程应用中的可行性。本文通过对行波管三维模型的参数化设计,得到了可利用Pro/E数据库辅助计算的参数化模型,对行波管有限元仿真计算工作的优化和专用设计仿真平台的二次开发,为行波管仿真优化设计和可靠性研究奠定了工程应用基础。
许沙[3]（2014）在《行波管电子枪热力耦合特性分析及优化设计》文中认为行波管是目前应用最广泛的微波放大器之一，行波管在性能方面显现出的较为明显的优势，将保证其在未来可以应用于许多场合。电子枪是行波管的核心部件，也是行波管“心脏”，行波管电子枪的失效率约占整个行波管失效的50%，是行波管最易出现失效的部位。因此，行波管电子枪的可靠性不仅是决定行波管平均输出功率的主要因素，也直接影响着行波管工作的稳定性和可靠性。而导致行波管电子枪失效的主要因素是温度和振动，由两者导致的故障率占所有故障率的75%。目前，国内外对行波管电子枪可靠性研究大多数是针对电子枪的温度分布、基于温度的关键部件的优化设计和电子枪在常温下的模态分析等，只有少部分的学者涉及行波管电子枪正常工作时（正常工作时电子枪最高温度会达到1000℃左右）的可靠性研究，在这方面的研究还有待进一步的完善。鉴于行波管电子枪尺寸小、结构复杂和制造成本高，本论文基于试验和有限元方法对行波管电子枪进行了热力耦合特性分析。首先，论述了行波管电子枪部分的材料随温度变化的物理特性基本理论，并根据模拟计算的需要，利用数学方法和origin软件对部分试验结果进行曲线拟合，得到了部分材料热物理参数与温度之间的关系式；其次，对行波管电子枪进行温度测试和温度场模拟研究，根据模拟与试验对比分析对有限元模型进行了调整，调整后的有限元模型平均误差为6.96%，模拟结果是可信的，并在调整的有限元模型基础上，研究了行波管电子枪的阴栅间距、阴极尺寸变化对电子枪电参数的影响；接着，首次对行波管电子枪进行了有预应力下的模态分析和随机振动分析，重点考察了一些重要连接部位和容易失效零部件的应力响应值、位移响应值和加速度响应值，找出了工作状态下电子枪在振动状态下的强度和刚度的薄弱点；最后，根据电子枪热力耦合分析结果，从电子枪关键部位的材料选择和结构尺寸改变两个方面对行波管电子枪进行了优化设计。通过对行波管电子枪部分材料的热物理性能进行测试和拟合，得到了部分材料物理性能与温度的关系式，丰富了电子枪电真空材料的材料库，为后续进行电子枪工作状态下的可靠性研究奠定了基础。同时，通过对工作状态下的行波管电子枪进行热力耦合特性分析和基于热力耦合分析结果的优化设计，为国内行波管电子枪工作状态下的可靠性研究起到了推动作用，同时为行波管生产厂家进行制造工艺改进起到了一定的指导作用，分析的结果将具有很好的实际指导作用。
徐长有,赵世柯,郝保良,赵建东,张院民[4]（2013）在《某行波管输能窗结构动力学特性与随机振动试验》文中研究说明行波管工作在非常恶劣的环境下,对结构可靠性具有很高的要求。本文探讨了国内外学者及科研机构对行波管结构动力学特性分析的研究方法和研究情况,利用有限元模仿真分析和随机振动试验相结合的方法,进行了某行波管输能窗两种结构的力学机理分析、动力学特性分析和随机振动试验。结果表明,有限元仿真分析的结论与随机振动试验的结果是吻合的。
王娟,吴刚,苏小刚[5]（2012）在《行波管栅控电子枪随机振动分析》文中指出针对某行波管栅控电子枪进行结构力学仿真,计算枪体结构的固有频率和加载功率谱密度条件下的随机响应特性,并对仿真结果进行分析,从而在栅控电子枪的力学设计中避免共振,提高结构的安全性,保证行波管稳定工作。该管顺利通过随机振动试验,试验结果符合军标要求。
冯先龙,恩云飞,宋芳芳[6]（2010）在《利用ANSYS软件进行行波管振动模态分析》文中提出建立行波管模型并进行模态分析,提取行波管振动模态参数。从模态结果可知,2000 Hz以内的振动薄弱部位落在电子枪部位,行波管整管模型的固有频率和振型与管子单个部件的固有振动特性相对应。本文应用VC++软件对ANSYS软件进行了二次开发,形成行波管振动特性模拟仿真软件,使用该软件可以快捷实现行波管及部件的参数优化设计。
林玲[7]（2010）在《脉冲栅控行波管的电子枪的研究》文中指出随着电子对抗技术的发展,机载、舰载、卫星和飞船等军用雷达要求作用距离愈来愈远、机动性愈来愈强、可靠性愈来愈高。因此,雷达整机对行波管也相应地提出了高功率、小体积和轻重量的要求。由于整机战技指标要求的提高,脉冲行波管中高导流系数的无截获栅控电子枪就是为满足其苛刻性能的必然产物。无截获栅控枪具有控制电压低、层流性好、电子注刚性能强和栅极电流的截获很低的优良特性,因此,栅控行波管在现代微波管的发展中占有重要地位。本文根据脉冲栅控电子枪设计的基本原理和整管的应用要求，设计了一种高导流系数、高压缩比和高直流工作电压的无截获栅控电子枪，主要工作包括：（1）分析了计算机设计的指导思想、物理模型,进而提出了一种对无截获栅控电子枪的设计来说行之有效的电极设计方案。（2）对栅网的形状和结构进行了理论计算和优化设计,研究了阴影栅厚度、控制栅厚度和栅网位置对电子轨迹的影响。（3）通过对阴极热设计的考虑,确定了阴极的热伸长量,探讨了阴极刮边对层流性的改善、阴极制件圆角所引起的轨迹交叉对枪整体性能的影响。（4）对无截获栅控电子枪的电参数进行了优化，制备了相应的电子枪并装配在行波管中进行了测试。（5）针对电极表面不均匀性、阴极活性物质的蒸发、微粒污染、极间距离的影响和电子枪绝缘陶瓷的高压击穿对真空绝缘的影响,对制备工艺进行了探讨,提出了解决打火情况的相应的工艺措施。实测结果表明,设计结果和实验结果吻合较好,优化设计的电子枪应用于C波段脉冲栅控行波管后获得了较好的整体性能。
张锴[8]（2010）在《热形变对栅控电子枪性能参数和动力学特性的影响》文中进行了进一步梳理伴随着电子真空技术的逐渐进步,在我们的日常生活中、军事工业发展中对行波管性能的要求越来越高。在一些相关行业中,行波管作为微波源和微波信号放大器有着非常重要的地位。伴随着现代卫星通信、空间通信等技术的快速发展,使得对行波管的设计提出了更高的要求,现在行波管技术向着长寿命、高可靠性、小型化的方向发展。大功率、高增益、宽频带和长寿命是现代大功率行波管的四大特点,因此被广泛的应用到民用行业以及军事重点工程中,被誉为武器装备的“心脏”。由于行波管高频率和大功率等一些方面的优点,目前许多民用行业和军事行业中还没有找到其他器件来代替。电子枪是行波管的基本部件,行波管中的电子注就是由电子枪产生,因此对电子枪的研究具有非常重要的意义。由于行波管结构的复杂以及要求的加工精度非常高,如果一旦设计人员设计失败,将会造成物力、财力、人力的巨大浪费,因此现在的行波管设计工作大量引入了计算机模拟技术,计算机模拟技术可以应用到行波管设计的每个环节中,并可以检验出行波管设计的可靠性程度。计算机仿真模拟优点很多,不但可以节约人力成本,而且可以大大减少行波管设计的资金成本。本文的主要工作就是借助大型通用的有限元计算软件ANSYS对行波管进行热分析、动力学模态分析并对该软件进行二次开发,方便设计人员的使用。文中介绍了利用ANSYS模拟电子枪结构,进行了热分析及模态分析,并且介绍了具体方法和步骤,结合了中科院电子所那边提供的模型图纸以及实验数据,利用ANSYS软件进行热稳态分析,模拟出电子枪的温度分布云图以及热形变图,模拟出了栅网和阴极等部件的中心温度,并与实验数据进行对比,得出了行波管电子枪设计的可靠性结论。文中得出电子枪模型可靠性的结论后,利用ANSYS软件又对行波管电子枪进行了动力学模态分析,得到了电子枪的固有频率和振动模式表示的结果。该结果明确地显示了电子枪的固有振动频率和振型,设计人员可以以这个结果作为参考,来改进电子枪的结构设计,以提高行波管的可靠性。文中又对行波管电子枪进行了热瞬态分析,设定阴极温度和栅网发热功率,由于栅控管是工作在脉冲状态,实现了分析在不同的脉宽,不同的占空比下,在一定的时间内栅网中心温度随时间变化的曲线,以及热形变随时间变化的曲线。可用于指导设计人员对行波管部件性能参数的了解,改进电子枪的结构设计,提高行波管的可靠性。本文对ANSYS进行了二次开发,形成了一套专门用于“电子枪分析系统”的软件。该软件实现了在ANSYS运行环境下的全中文界面操作,具有简单易用的特点,并能保证足够的计算精度。因此,这套专用的ANSYS二次开发软件可以帮助设计人员来修改电子枪尺寸结构,来提高电子枪的可靠性,并且大大节省了设计人员的时间。
张宏云[9]（2010）在《某直升机载雷达发射单元结构设计》文中研究指明随着直升机载雷达技术的不断发展,发射单元对结构设计提出了更高的要求。本文以某新型直升机载雷达发射单元为研究对象,根据项目需求,论文通过理论分析和试验研究,在结构设计中采用新技术、新方法、新工艺和新器件,主要解决了以下问题：1.通过分析比较,确定发射单元结构设计方案；2.通过绝缘设计和热设计,解决高电压绝缘和高功率散热问题；3.通过刚强度设计,使之满足振动冲击环境条件；4.论述了该发射单元在电磁兼容和三防设计方面所采取的具体措施。本文提出的设计思路与设计方法,对于直升机载雷达发射单元结构设计具有一定的理论意义和实用价值。
张勇,何小琦,宋芳芳[10]（2008）在《行波管可靠性研究探讨》文中研究表明行波管广泛地应用于雷达、导航和卫星通讯等国防工程领域,被誉为武器装备的"心脏"。为了提高行波管的性能与质量,增强可靠性,国内外对于行波管的可靠性热设计、抗振可靠性及工艺可靠性等方面进行了大量的试验及模拟分析研究。由于行波管的生产成本及应用领域等因素,使得利用有限元模拟分析方法成为研究行波管可靠性的重要手段之一。在分析研究国内外行波管可靠性研究发展现状的基础上,借助于有限元模拟分析方法理论,在行波管的结构可靠性方面提出了新的思考。
二、功率行波管栅控电子枪振动模态特性与结构可靠性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、功率行波管栅控电子枪振动模态特性与结构可靠性（论文提纲范文）
（1）基于高效有限元方法的复杂动力学问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 集成设计环境国内外研究历史与现状 |
| 1.3 结构振动分析模拟国内外研究历史与现状 |
| 1.4 流体动力学分析模拟国内外研究历史与现状 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 第二章 振动分析快速重设计系统的设计与实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电子设备动力学分析软件简介 |
| 2.3 力学设计环境中统一的数据架构体系 |
| 2.3.1 实体建模 |
| 2.3.2 网格划分 |
| 2.3.3 可视化和后处理显示 |
| 2.4 快速重设计 |
| 2.5 模拟结果和讨论 |
| 2.5.1 仿真模型 |
| 2.5.2 结果讨论与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 有限元快速振动分析中若干关键技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析列式 |
| 3.2.1 弹性力学方程矩阵形式 |
| 3.2.2 叠层多项式插值基函数 |
| 3.2.3 有限元静力学方程 |
| 3.2.4 单自由度运动方程 |
| 3.2.5 多自由度运动方程 |
| 3.3 大规模广义本征值问题的求解技术 |
| 3.3.1 频谱变换 |
| 3.3.2 改进的隐式重启Lanczos迭代方法 |
| 3.3.3 求解大规模线性系统的预处理共轭梯度迭代方法 |
| 3.4 大规模线性系统的三层预处理子快速求解技术 |
| 3.4.1 多波前块不完全Cholesky分解预处理子 |
| 3.4.2 p型多重网格多层预处理子 |
| 3.4.3 基于块雅克比预处理的三层预处理子 |
| 3.5 随机振动分析的虚拟激励法 |
| 3.5.1 单稳态随机激励引起的结构响应 |
| 3.5.2 后处理位移响应计算 |
| 3.6 模拟结果和讨论 |
| 3.6.1 简单可重复的学术算例分析 |
| 3.6.1.1 具有解析解的杆问题分析 |
| 3.6.1.2 环问题分析 |
| 3.6.2 大型结构振动分析 |
| 3.6.2.1 战隼自由振动分析 |
| 3.6.2.2 驱逐舰自由振动分析 |
| 3.6.3 电子设备振动分析 |
| 3.6.3.1 微波管高频结构自由振动分析 |
| 3.6.3.2 行波管整管自由振动分析 |
| 3.6.3.3 微波管电子枪随机振动分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高速流场作用下的结构形变的精确有限元分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 欧拉方程 |
| 4.3 间断Galerkin有限元方法离散 |
| 4.3.1 空间离散 |
| 4.3.2 时间离散 |
| 4.3.3 数值通量 |
| 4.3.4 边界条件 |
| 4.3.4.1 无粘固壁边界 |
| 4.3.4.2 对称面边界 |
| 4.3.4.3 远场边界 |
| 4.4 激波捕捉技术 |
| 4.4.1 KXRCF激波探测技术 |
| 4.4.2 HWENO限制器 |
| 4.5 基于曲网格间断Galerkin有限元方法的欧拉方程求解 |
| 4.5.1 曲单元的几何映射 |
| 4.5.2 参考坐标系中基函数的梯度运算 |
| 4.5.3 计算体积分和面积分 |
| 4.5.4 曲单元中的HLLC通量 |
| 4.5.5 曲单元中的固壁边界 |
| 4.6 模拟结果和讨论 |
| 4.6.1 简单可重复的学术算例分析 |
| 4.6.2 飞行器工程算例分析 |
| 4.6.2.1 ONERA M6 机翼跨声速分析 |
| 4.6.2.2 钝锥超声速分析 |
| 4.6.2.3 弹道模型超声速分析 |
| 4.6.3 天线罩的跨声速流固耦合分析 |
| 4.6.3.1 结构静力分析 |
| 4.6.3.2 基于联合网格的流固耦合分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 高效率曲网格间断Galerkin有限元方法及其关键技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 曲网格间断Galerkin有限元方法空间离散 |
| 5.3 改进的曲网格间断Galerkin有限元方法 |
| 5.3.1 凸面计算域方法 |
| 5.3.2 凹面计算域方法 |
| 5.4 高效率曲网格间断Galerkin有限元方法 |
| 5.4.1 改进的曲网格间断Galerkin有限元方法的简单实现 |
| 5.4.2 曲线和曲面积分的高效率方法 |
| 5.4.3 物面法向量 |
| 5.5 模拟结果和讨论 |
| 5.5.1 二维算例分析 |
| 5.5.1.1 具有精确解的等熵流分析 |
| 5.5.1.2 Couette流分析 |
| 5.5.2 三维算例分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（2）基于ANSYS Workbench的行波管动力学仿真分析及二次开发研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 微波真空元器件的发展历史与现状 |
| 1.1.2 行波管简介 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 行波管动力学仿真分析研究现状与进展 |
| 1.2.2 通用有限元软件二次开发研究现状与进展 |
| 1.3 本文研究的意义及主要工作内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 本论文研究的主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 参数化模型的建立 |
| 2.1 参数化设计简介 |
| 2.2 确定参数化对象 |
| 2.3 优化形状约束基准 |
| 2.4 建立尺寸关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 行波管的有限元仿真计算 |
| 3.1 结构分析的基本理论 |
| 3.1.1 有限元法的基本理论 |
| 3.1.2 稳态热分析的基本理论 |
| 3.1.3 模态分析的基本理论 |
| 3.2 有限元仿真分析 |
| 3.2.1 前处理模块优化 |
| 3.2.2 求解计算 |
| 3.3 仿真计算结果分析 |
| 3.3.1 稳态热分析 |
| 3.3.2 模态分析 |
| 3.3.3 随机振动分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 软件二次开发 |
| 4.1 软件功能设计 |
| 4.1.1 仿真计算模块 |
| 4.1.2 模型扩展模块 |
| 4.1.3 仿真材料库 |
| 4.1.4 重新获取图片模块 |
| 4.1.5 报告生成模块 |
| 4.1.6 接口/数据模块 |
| 4.1.7 授权控制模块 |
| 4.2 软件开发 |
| 4.2.1 开发基础 |
| 4.2.2 开发总体技术路线 |
| 4.2.3 用户界面的开发 |
| 4.2.4 主程序开发 |
| 4.2.5 接口开发 |
| 4.2.6 结果数据的提取 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 软件的配置与调试 |
| 5.1 运行流程 |
| 5.2 基础数据的配置 |
| 5.2.1 Pro/E基础模型 |
| 5.2.2 Workbench仿真模板 |
| 5.2.3 参数配置文件 |
| 5.2.4 材料数据文件 |
| 5.2.5 材料配置文件 |
| 5.3 软件功能测试 |
| 5.3.1 仿真计算模块 |
| 5.3.2 模型扩展模块 |
| 5.3.3 仿真材料库 |
| 5.3.4 重新获取图片模块 |
| 5.3.5 报告生成模块 |
| 5.3.6 授权控制模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）行波管电子枪热力耦合特性分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 高功率微波管的应用 |
| 1.1.2 行波管简介 |
| 1.1.3 工作状态下行波管电子枪可靠性问题 |
| 1.2 行波管电子枪可靠性研究现状与进展 |
| 1.2.1 行波管电子枪热力耦合特性分析研究现状与进展 |
| 1.2.2 行波管电子枪抗振可靠性研究现状与进展 |
| 1.3 本文研究的主要内容及意义 |
| 1.3.1 本论文研究的主要内容 |
| 1.3.2 研究意义 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 行波管电子枪材料参数测试 |
| 2.1 材料热物理性能参数概述 |
| 2.1.1 导热系数 |
| 2.1.2 热膨胀系数 |
| 2.1.3 弹性模量 |
| 2.2 行波管电子枪材料热物理参数的测定 |
| 2.2.1 试验项目 |
| 2.2.2 试验设备及制样 |
| 2.2.3 试验结果 |
| 2.3 试验数据处理 |
| 2.3.1 回归分析概述 |
| 2.3.2 导热系数曲线拟合 |
| 2.3.3 热膨胀系数曲线拟合 |
| 2.3.4 弹性模量曲线拟合 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 行波管电子枪稳态热分析 |
| 3.1 行波管电子枪测温试验 |
| 3.1.1 试验设备及原理 |
| 3.1.2 试验过程 |
| 3.1.3 试验结果 |
| 3.2 行波管电子枪稳态热分析 |
| 3.2.1 行波管电子枪稳态热分析基础理论 |
| 3.2.2 有限元模型 |
| 3.2.3 模型加载及热边界条件 |
| 3.2.4 模拟结果与试验结果对比分析 |
| 3.3 有限元模型的调整 |
| 3.3.1 接触热导值计算 |
| 3.3.2 控制栅网截获功率 |
| 3.3.3 对流换热系数对电子枪温度分布的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 行波管电子枪热形变研究 |
| 4.1 热应力与热形变 |
| 4.2 行波管电子枪的设计参数和指标 |
| 4.3 热形变计算 |
| 4.3.1 行波管电子枪热力耦合分析有限元模型 |
| 4.3.2 行波管电子枪关键部位热形变量计算 |
| 4.4 热形变对电子枪性能的影响研究 |
| 4.4.1 阴栅距离对电子枪电参数影响 |
| 4.4.2 阴极热形变对电子枪电参数影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 行波管电子枪热动力学特性分析 |
| 5.1 有温度预应力下的电子枪模态分析 |
| 5.1.1 有预应力下的模态分析基本理论 |
| 5.1.2 有温度预应力下模态分析计算结果 |
| 5.2 电子枪工作状态下的随机振动分析 |
| 5.2.1 随机振动的输入激励谱 |
| 5.2.2 电子枪结构阻尼计算 |
| 5.2.3 随机振动响应结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 行波管电子枪优化设计 |
| 6.1 材料的选择对电子枪阴栅间距的影响研究 |
| 6.2 电子枪薄弱部件尺寸的改变对电子枪安全裕度的影响研究 |
| 6.2.1 正交试验简介 |
| 6.2.2 正交试验设计方案 |
| 6.2.3 正交试验结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）某行波管输能窗结构动力学特性与随机振动试验（论文提纲范文）
| 1 某行波管输能窗结构力学机理分析 |
| 2 结构动力学特性分析 |
| 2.1 结构的动力学特性 |
| 2.2 动力学模态分析 |
| 2.3 随机振动仿真分析 |
| 3 随机振动试验 |
| 3.1 随机振动控制原理 |
| 3.2 随机振动应力筛选条件 |
| 4 结束语 |
（5）行波管栅控电子枪随机振动分析（论文提纲范文）
| 1 模态分析 |
| 1.1 数理模型 |
| 1.2 模拟分析 |
| 2 随机振动分析 |
| 2.1 模拟结果 |
| 2.2 随机振动安全性分析 |
| 2.2.1 枪体结构安全性分析 |
| 2.2.2 枪体位移量分析 |
| 3 结论 |
（7）脉冲栅控行波管的电子枪的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 脉冲栅控行波管的结构及发展概况 |
| 1.1.1 脉冲栅控行波管的结构及工作原理 |
| 1.1.2 脉冲栅控行波管的发展概况 |
| 1.2 无截获栅控电子枪的结构及发展概况 |
| 1.2.1 无截获栅控电子枪的结构及工作原理 |
| 1.2.2 无截获栅控电子枪的发展概况 |
| 1.3 本论文的选题和研究内容 |
| 1.3.1 本论文的选题 |
| 1.3.2 本论文的研究内容 |
| 第二章 脉冲栅控行波管的无截获栅控电子枪的设计 |
| 2.1 设计目标 |
| 2.2 无截获栅控电子枪的设计计算和参量的选择 |
| 2.2.1 基础无栅枪的设计 |
| 2.2.2 无截获栅控电子枪的设计 |
| 2.2.3 栅网的设计 |
| 2.2.4 阴极的热设计 |
| 2.2.5 绝缘问题的考虑 |
| 第三章 脉冲栅控行波管的无截获栅控电子枪参数的优化 |
| 3.1 栅网结构的CAD 优化 |
| 3.2 阴极－阳极间距的CAD 优化 |
| 3.3 阴极－控制栅间距的CAD 优化 |
| 第四章 脉冲栅控行波管的无截获栅控电子枪的装管实验验证 |
| 4.1 无截获栅控电子枪的实验结构 |
| 4.1.1 栅控电子枪的实验结构 |
| 4.1.2 热测 |
| 4.2 整管实验结构 |
| 4.3 阴极热设计的实验验证 |
| 4.4 电子枪的关键尺寸的实验验证 |
| 4.5 整管实验测试参数 |
| 第五章 脉冲栅控行波管的无截获栅控电子枪工艺的优化设计 |
| 5.1 栅网的工艺 |
| 5.1.1 栅网对栅工艺 |
| 5.1.2 栅网的加工工艺 |
| 5.2 绝缘问题的解决 |
| 5.2.1 引发打火的因素 |
| 5.2.2 解决措施 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）热形变对栅控电子枪性能参数和动力学特性的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 行波管电子枪的发展与研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作和内容安排 |
| 第二章 软件介绍 |
| 2.1 有限元法简介 |
| 2.2 ANSYS 简介 |
| 2.2.1 ANSYS 使用环境 |
| 2.2.2 ANSYS 软件的功能 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 电子枪的结构、工作原理以及实验方法及其实验结果 |
| 3.1 行波管电子枪的结构及工作原理 |
| 3.1.1 栅控电子枪的工作原理 |
| 3.2 电子枪的应用与维护 |
| 3.3 行波管电子枪的实验内容、方法和实验结果 |
| 3.4 行波管电子枪的实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 行波管电子枪的热稳态分析 |
| 4.1 行波管电子枪热分析的基本原理和方法 |
| 4.1.1 热传递方式 |
| 4.2 行波管电子枪实体模型的建立 |
| 4.2.1 电子枪实体模型的建立 |
| 4.2.2 枪体的网格划分 |
| 4.3 热分析工作前条件的确定 |
| 4.4 热稳态分析的ANSYS 求解与后处理 |
| 4.5 提高控制栅温度的改进方法以及热分析模型的改进 |
| 4.5.1 接触热阻的定义 |
| 4.5.2 设置了接触热阻后的ANSYS 热稳态求解和后处理 |
| 4.6 加入热子模型的ANSYS 求解与后处理 |
| 4.7 电子枪热分析模型可靠性的再次论证 |
| 4.8 电子枪的热形变分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 行波管电子枪的动力学模态分析 |
| 5.1 行波管电子枪结构动力学模态分析的基本理论与方法 |
| 5.1.1 动力学分析的定义与目的 |
| 5.1.2 模态分析的应用 |
| 5.1.3 模态分析的数学模型 |
| 5.1.4 模态的提取方法 |
| 5.2 模态分析加载的物理条件 |
| 5.3 模态分析的分析求解与后处理 |
| 5.4 常温下控制栅的模态求解结果 |
| 5.5 常温下电子枪的模态求解结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 行波管电子枪的热瞬态分析 |
| 6.1 热瞬态分析的定义 |
| 6.2 瞬态分析前处理考虑因素 |
| 6.3 瞬态分析计算求解与后处理 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 基于ANSYS 软件的二次开发 |
| 7.1 ANSYS 软件二次开发的基本思想 |
| 7.2 行波管电子枪二次开发软件包中实现的功能 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻硕士期间的取得的研究成果 |
（9）某直升机载雷达发射单元结构设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 国外研究状况 |
| 1.2.2 国内研究状况 |
| 1.3 发展趋势 |
| 1.4 本文内容与安排 |
| 2 需求分析 |
| 2.1 项目特点 |
| 2.2 结构指标 |
| 2.3 环境条件 |
| 2.4 小结 |
| 3. 发射单元结构方案 |
| 3.1 结构设计思想 |
| 3.2 电讯方案选择 |
| 3.3 结构方案设计 |
| 3.3.1 发射单元结构组成 |
| 3.3.2 发射单元结构形式 |
| 3.4 小结 |
| 4. 发射单元绝缘设计 |
| 4.1 机理分析 |
| 4.1.1 放电打火的危害 |
| 4.1.2 放电打火的机理 |
| 4.2 影响因素 |
| 4.3 具体措施 |
| 4.3.1 选择合适的绝缘介质 |
| 4.3.2 进行合理的结构布局 |
| 4.3.3 获取足够的耐压距离 |
| 4.3.4 降低电场的不均匀度 |
| 4.4 小结 |
| 5. 发射单元热设计 |
| 5.1 原理与特点 |
| 5.2 热设计方案 |
| 5.3 分析与计算 |
| 5.3.1 发射单元热分析 |
| 5.3.2 发射单元热计算 |
| 5.4 小结 |
| 6. 刚强度设计 |
| 6.1 影响因素 |
| 6.1.1 振动冲击 |
| 6.1.2 固有频率 |
| 6.2 设计分析 |
| 6.2.1 关键器件 |
| 6.2.2 关键部位 |
| 6.3 仿真计算 |
| 6.3.1 振动冲击因素影响 |
| 6.3.2 温度气压因素影响 |
| 6.4 小结 |
| 7. 电磁兼容与三防设计 |
| 7.1 发射单元电磁兼容 |
| 7.1.1 电磁兼容影响因素 |
| 7.1.2 电磁兼容设计方法 |
| 7.1.3 电磁兼容具体措施 |
| 7.2 发射单元三防设计 |
| 7.2.1 环境因素影响 |
| 7.2.2 结构三防设计 |
| 7.2.3 工艺三防设计 |
| 7.3 小结 |
| 8. 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）行波管可靠性研究探讨（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 行波管的结构和工作原理[1] |
| 2.1 行波管的基本结构 |
| 2.2 行波管的工作原理 |
| 3 行波管可靠性热设计研究 |
| 3.1 电子枪热可靠性分析 |
| 3.2 慢波结构热可靠性分析 |
| 3.3 收集极热可靠性分析 |
| 4 行波管抗振可靠性研究 |
| 4.1 模态分析数学模型及模态提取[5] |
| 4.2 电子枪模态的有限元模拟 |
| 5 行波管工艺可靠性研究 |
| 6 结束语 |
四、功率行波管栅控电子枪振动模态特性与结构可靠性（论文参考文献）
- [1]基于高效有限元方法的复杂动力学问题研究[D]. 尹俊辉. 电子科技大学, 2020(07)
- [2]基于ANSYS Workbench的行波管动力学仿真分析及二次开发研究[D]. 吴泓娴. 华南理工大学, 2016(02)
- [3]行波管电子枪热力耦合特性分析及优化设计[D]. 许沙. 华南理工大学, 2014(01)
- [4]某行波管输能窗结构动力学特性与随机振动试验[J]. 徐长有,赵世柯,郝保良,赵建东,张院民. 真空科学与技术学报, 2013(04)
- [5]行波管栅控电子枪随机振动分析[J]. 王娟,吴刚,苏小刚. 真空电子技术, 2012(05)
- [6]利用ANSYS软件进行行波管振动模态分析[J]. 冯先龙,恩云飞,宋芳芳. 真空电子技术, 2010(05)
- [7]脉冲栅控行波管的电子枪的研究[D]. 林玲. 电子科技大学, 2010(03)
- [8]热形变对栅控电子枪性能参数和动力学特性的影响[D]. 张锴. 电子科技大学, 2010(04)
- [9]某直升机载雷达发射单元结构设计[D]. 张宏云. 南京理工大学, 2010(08)
- [10]行波管可靠性研究探讨[J]. 张勇,何小琦,宋芳芳. 电子质量, 2008(06)