截球型天线罩的风压确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料雷达天线罩的设计技术领域，特别是一种截球型天线罩的风 压确定方法。
【背景技术】
[0002] 风荷载为天线罩最重要的结构指标，它直接决定了天线罩的原材料选择和厚度设 计，风荷载的强度大小由风速来表征。风荷载对天线罩表面任意一点的作用力，则需要用压 力系数来确定，压力系数是一个以坐标值为自变量的函数，它确定了风荷载对罩体表面任 一点处的压力值，即输入罩体表面某一点的坐标值，通过该函数即可算出此点处的压力系 数，再乘以风速所确定的基本风压值，即可算出此点处所受的风压。
[0003] 所以，压力系数准确与否，直接影响到结构计算的结果。现有天线罩风荷载压力系 数是基于整球经过理论推导得出的，其表达式为：
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[0005] Φ为球罩炜度，顶点处Φ = 0 ; Θ为球罩经度，迎风点Θ = 〇。
[0006] 参见附图1，根据压力系数即可得出罩体表面上任意一点处所受荷载。
[0007] 但是，这个压力系数并未考虑到周围环境的影响，根据这个系数，与风向垂直的任 何一个切面上的压力系数均相同，而显而易见的是，罩体上部的数据应比下部的数据要大， 在实际工程设计中使用该系数，会引入设计结果与实际情况之间的偏差，而如果该偏差不 经过评估，就需要引入额外的安全系数，导致造价上升。
[0008] 实际上天线罩是截球而非整球，并且还会受到地面或是塔台的影响，故理论推导 出来的压力系数存在很大的误差。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种截球型天线罩的风压确定方 法，通过修正压力系数的方程，使天线罩受风点的风压计算更精确，降低天线罩的设计偏 差。
[0010] 本发明采取的技术方案是：
[0011] 一种截球型天线罩的风压确定方法，其特征是，通过天线罩表面的坐标位置值确 定该坐标位置的压力系数；根据所述坐标位置处的风速确定该处风压，所述压力系数可通 过下列公式得到：
[0012]
[0013] 其中，Φ为球罩炜度，顶点处Φ = 0 ; Θ为球罩经度，迎风点Θ = 〇 ;
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[0015] CN 105138817 A 说明书 2/4 页
[0016]
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[0020] 进一步，所述的截球型天线罩高径比为0. 8。
[0021] 本发明的有益效果是：
[0022] 在天线罩的受力方面，比原有设计增大了 10%左右；在对基础受力方面，最大的 比原有设计增大了 33%，降低了设计偏差，使结构设计更贴近实际，从而使设计更为准确。
【附图说明】
[0023] 附图1为本实新型天线罩受力模型图；
[0024] 附图2为经度角Θ =〇°时压力系数与炜度角识的拟合曲线图；
[0025] 附图3为经度角Θ =90°时压力系数与炜度角於的拟合曲线图；
[0026] 附图4为经度角Θ = 180°时压力系数与炜度角f的拟合曲线图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图对本发明截球型天线罩的风压确定方法的【具体实施方式】作详细说 明。
[0028] 参见附图1，现实生产中的天线罩是截球而非整球，并且还会受到地面或是塔台的 影响，因此，现有的按理论推导出来的压力系数不能贴近实际的工程设计情况，
[0029] 采用截球型天线罩的刚体球模型在不同迎风角下脉动压力均值实测数据，拟合整 体风载系数的近似解析表达式，并对实验数据进行去除洞壁影响的修正，所得出来的压力 系数与现有整球压力系数有一定的改进，更为贴近工程实际，经过拟合后，得出的压力系数 公式如下：
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[0038] 直接以截球作为研究、分析的模型，这比以整球作为研究对象要更贴近天线罩外 形，通过对截球型天线罩压力系数的计算机模拟以及风洞试验数据的研究，克服了现有压 力系数未能引入截球高度、地面影响等客观因素，因而可以得到更为贴近实际的工程设计 用压力系数。
[0039] 参见附图2、3、4,分别是迎风角θ = 〇°、Θ = 90°、Θ = 180°压力系数的对比 图，图中本发明的压力系数公式的计算结果（实线）与实测值（点线）以及原先采用的经 验公式（虚线）对比作图，其中纵坐标是风载系数，横坐标是炜度角，,实验模型的高径比 为0.8,所以0的取值范围是[0°，126° ]。
[0040] 从上面结果中可以看出，现有技术中的经验公式能够在一定程度上接近实测结 果，但由于其来源是整球而非截球，不能反映地面对风载系数的影响，所以在P >90°的部分 误差比较大，甚至可能出现与实验结果相反的变化趋势。而采用本专利中提出的计算公式， 误差明显减小，变化趋势则都能与实验结果保持一致，说明改进是显著的，下表给出一组用 此两种体型系数代入同一模型后的响应值。
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[0042] 从表中可以看出，本发明相对比于现有技术，各方面参数都明显得到改善。
[0043] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种截球型天线罩的风压确定方法，其特征在于：通过天线罩表面的坐标位置值确 定该坐标位置的压力系数；根据所述坐标位置处的风速确定该处风压，所述压力系数可通 过下列公式得到：2. 根据权利要求1所述的截球型天线罩的风压确定方法，其特征在于：所述的截球型 天线罩高径比为〇. 8。
【专利摘要】本发明涉及天线固定装置技术领域，公开了一种截球型天线罩的风压确定方法，通过天线罩表面的坐标位置值确定该坐标位置的压力系数；根据所述坐标位置处的风速确定该处风压，所述压力系数可通过公式得到。本发明在天线罩的受力方面，比原有设计增大了10％左右；在对基础受力方面，最大的比原有设计增大了33％，降低了设计偏差，使结构设计更贴近实际，从而使设计更为准确。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105138817
【申请号】CN201510437505
【发明人】翁雷, 吴正, 王紫, 张家林, 金义洪, 顾永华
【申请人】上海之合玻璃钢有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月23日