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文檔簡介

1、1 引言 隨著現代高科技的發(fā)展,雷達大量應用于陸、海、空三軍及民航、氣象等領域,相應的,雷達天線罩的運用也日益廣泛。天線罩是雷達系統(tǒng)的重要組成部分,被稱為雷達系統(tǒng)的“電磁窗口”。它的作用是在雷達天線的周圍形成一個封閉的空間,將轉動工作的雷達天線罩于其中,以保護雷達天線系統(tǒng)免受大氣環(huán)境的直接作用。由于天線罩的遮擋,天線系統(tǒng)可不受風、沙、雨、雪、冰雹的侵襲,這將降低天線驅動裝置的設計功率和減少天線轉動實際消耗的能源,并且避免了因氣候與環(huán)境原因造成的雷達關機。同時天線罩還可以緩解因氣溫驟變、太陽輻射、潮濕、鹽霧等對天線系統(tǒng)的影響,因此也大大簡化和減輕了天線系統(tǒng)的日常維護修理工作,延長路雷達的使用壽命

2、。世界上第一個玻璃鋼雷達罩出現于20世紀40年代的美國,至今有60多年的歷史。我國是從上世紀60年代開始研制玻璃鋼雷達罩,最大的為直徑44米的地面雷達天線罩,至今仍在使用,已有近40多年的歷史,在雷達罩設計、生產、檢測方面有了較豐富的經驗,但與國外相比,還有一定距離。隨著雷達電性能要求的不斷提高,雷達罩向大型化發(fā)展,對雷達罩的結構設計提出更加苛刻的要求。現有地面雷達罩的結構形式有3種類型:構架懸吊柔性膜鼓風式、構架殼體式和剛性殼體式,而剛性殼體式較為普遍。 構架懸吊柔性膜鼓風式構架懸吊柔性膜鼓風式地面雷達天線罩是用金屬型材組成空間構架,在構架內懸吊涂覆尼龍的有機纖維布,有機纖維布黏合拼成中空的

3、柔性罩,將雷達天線罩于其中。由于柔性膜很薄,因此這類天線罩對電磁波能量的吸收損耗很小,并對各種雷達工作頻段具有較好的適應性,尤其適于寬頻和變頻雷達采用。這類天線罩的特點是:造價低,搬遷方便;但耐久性差,有噪音。 構架殼體式構架殼體式地面雷達天線罩與構架懸吊柔性膜鼓風式地面雷達天線罩的相同之處在于它們都是通過金屬構架來承受載荷。不同之處是,構架殼體式天線罩用硬質材料(層和或夾芯玻璃鋼)殼體代替柔性膜。構架殼體式又稱半硬殼式,天線罩的總體強度和剛度仍靠構架來保證。這種型式的天線罩適用于大直徑天線的地面雷達。 硬殼式硬殼式地面雷達天線罩沒有專門的承力構架。這種天線罩用硬質材料組成的剛硬殼體來承受載荷

4、。它的結構設計按薄壁殼模型來計算器強度、剛度和變形。硬殼式地面雷達天線罩殼塊的橫剖面結構類型可分為單層(實心壁)、A型夾芯、B型夾芯、C型夾芯、多重夾芯和具有金屬含物的介質層等,橫剖面結構如圖1.1所示。圖1.1 天線罩罩壁的剖面結構2 造型設計天線罩外形結構的沒計要考慮到雷達類型和微波頻段、雷達設備結構形狀、電磁波入射角、空氣動力學、結構力學等諸多四素。經過長久的實踐操作和分析總結,逐步形成和驗證了較為成熟的天線罩設計方程,為天線罩的設計提供了強有力的理論依據。以下對地面雷達天線罩的設計方程進行分析,規(guī)定用直角坐標系描述天線罩的曲面形狀(內表面和外表面),并且Z軸為天線不掃描時的邊射方向。地

5、面雷達天線罩的形狀主要有圓筒形加球面頂蓋和截球形兩種,通常采用截球形天線罩,其方程為: (2.1) 鑒于此次設計的地面雷達天線罩的尺寸要求為直徑900mm,選擇的形狀為不用分塊的3/4截球形(即截球高度),用翻遍法蘭與基座連接。如圖2.1所示,球的半徑為R,直徑D=900mm,球心O(0,0,0),h=3/4D。 圖2.1 截球形雷達天線罩 3 性能設計3.1 原材料的選擇為了得到良好的電性能,天線罩所用原材料要具備良好的透波性,其“介電常數”和“介電損耗角正切”這兩個參數值要小。玻璃纖維增強塑料,簡稱FRP,是制作天線罩的理想材料,也是長期實踐證明可取的透波材料。FRP又被稱為玻璃鋼,是樹脂

6、基復合材料,所用基體材料為聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂等高分子材料,所用增強材料為玻璃纖維。目前,雷達罩材料較多采用的是環(huán)氧樹脂和E玻璃纖維,隨著對雷達天線罩性能要求的不斷提高,D玻璃纖維、石英玻璃纖維等增強材料及改性雙馬來酰氬氨樹脂、DAIP樹脂、氰酸酯樹脂等具有更好介質性能的材料也投入了使用。FRP所用增強材料和樹脂的性能參數見下列表格。表3.1 增強材料的性能參數表材 料相對密度拉伸強度/GPa彈性模量/GPa介電常數/10GHz損耗角正切/10GHzD玻纖2.102.0048.04.000.0023E玻纖2.523.16716.150.0054M玻纖2.773.7091.67.000.

7、0039S玻纖2.513.95855.200.0068石英玻纖2.201.7072.03.780.0002KV-491.483.461383.590.0014表3.2 樹脂基體材料的性能參數表材 料介電常數/10GHz正切損耗/10GHz比 重環(huán)氧樹脂3.15.00.0150.0211.101.35不飽和聚酯2.84.20.0100.0251.121.30乙烯基樹脂2.53.50.0120.0261.151.31酚醛樹脂4.24.80.0140.0311.111.30表3.3 幾種材料的高頻介電性能材 料測試條件介電常數/10GHz正切損耗/10GHzDAP玻璃鋼1MHz4.10.01310G

8、Hz3.854.00.017酚醛-縮醛玻璃鋼10GHz3.25.00.02抗雨蝕涂層10GHz3.10.031抗靜電涂層10GHz7.20.27耐熱酚醛蜂窩芯層10GHz1.140.004尼龍酚醛蜂窩芯層10GHz1.200.002雪10GHz1.30.0005 根據使用條件,以及經濟效益綜合考慮,本次設計雷達天線罩所用的原材料為DAP玻璃鋼,取=4.0,。3.2 單層雷達天線罩的電性能設計地面雷達天線罩的電性能主要指功率傳輸系數(等于加天線罩時天線輻射的功率與不加天線罩時天線輻射功率的比值,用以度量經過天線罩的衰減和反射損失后所輻射功率的保留率)、反射功率、波束偏移、波瓣畸變等。對地面雷達天

9、線罩電性能和機械性能指標分別見表3.4和表3.5。表3.4 地面雷達天線罩的電性能指標項目典型數值電性能傳輸功率系數/%8596反射功率系數/%0.5波束偏轉/mrad0.050.3波束偏轉誤差率/mrad/mrad0.0050.010波束寬度在3db處的變化/%5旁瓣增加/db20db電平125db電平230db電平4表3.5 地面雷達天線罩的機械性能指標項目典型數值機械性能耐風速/(m/s)60100溫度/-50+50使用年數/年1015 厚度設計在電性能的初步設計中,常將天線罩中的殼塊視為平板,計算平面電磁波經過此平板時的透波特性。此時不計平板邊緣的影響,即視為無限大平板,用此種計算結果

10、來決定天線罩橫剖面的結構和尺寸。當電磁波射入平板和從平板透出時,均會在界面處發(fā)生反射。平板厚度按下式計算: (3.1)式中 整數,=0,1,2,; 平板介質的相對介電常數; 電磁波在自由空間的波長; 入射角,當電磁波垂直于平板時,=0,此時 (3.2)按式(3.2)計算值作為罩壁厚度的雷達罩稱為介質半波長雷達罩。國際電信聯盟分配的雷達可工作的波段、頻率和波長的數值范圍見表3.6。表3.6 雷達波波段、頻率和波長頻段名稱分配頻率/GHz分配波長/cm頻段名稱分配頻率/GHz分配波長/cmUHF0420457166.7X8.510.683.532.810.890.9433.731.9Ku13.41

11、42.2392.143L1.2151.424.6921.415.717.71.9111.69S2.32.513.0412K24.0524.251.2471.2372.73.711.18.11Ka33.4360.8980.833C5.255.9255.715.06mm403000.750.1對于K波段,選中間值=1.242cm。取=1,將n,代入式(3.2)計算得=0.3105cm=3.105mm。由于工藝誤差,罩壁的壁厚實際值取=0.300cm=3.00mm,則偏離值=0.3105-0.3000=0.0105cm=0.105mm。 雷達天線罩的反射率雷達天線罩的反射率可用下式估算: (3.3)

12、式中 雷達天線罩的反射率。經式(3.3)計算得=0.64% 熱損耗電磁波穿過罩體因介質吸收所引起的熱損耗可用下式估算: (3.4)式中 罩壁材料的介電損耗角正切。經式(3.4)計算得=0.0516 電磁波功率傳輸系數單層玻璃鋼雷達天線罩的電磁波功率傳輸系數可用下式估算: (3.5)經式(3.5)計算得=94.24%綜上所述,=4.0,=0.300cm=3.00mm,=0.105mm,=0.64%,=0.0516,=94.2% 。 4 結構設計對地面雷達天線罩的結構設計要求,視雷達的預計安裝地點而有所不同。這主要與當地的最大風速及氣溫變化范圍有關,同時還應考慮所處地域的地震及冰雪負荷、鹽霧、沙塵

13、等條件。如果是硬殼式天線罩,無論是單層或夾芯結構,均簡化為各向同性材料構成的薄壁球殼,按照無矩理論來計算罩體各處的應力,并考慮天線罩與基礎安裝處附近的邊緣效應。4.1 罩體所承受的荷載 罩體自重在設計中,通常需要知道單位面積的罩體質量(罩體自重集度) (4.1)式中 罩體的總重; 罩體的表面面積。對于截球形罩體 (4.2)式中 罩體的半徑; 截球的高度。將=450mm=0.45m,=675mm=0.675m帶入式(4.2)計算求得=1.909m2在實際計算中,如果僅由殼塊的剖面參數來計算,得到殼塊剖面的自重集度,再引進一些考慮實際結構因素的影響系數,則罩體的自重集度的計算公式為 (4.3)式中

14、 封邊系數; 連接件及附加保護涂層質量系數,簡稱附加系數; 超載系數; 不考慮其邊框、連接件及涂層的殼塊中央部分單位面積質量??紤]殼塊之間或殼塊與空間構架連接所增加的殼塊邊緣件(邊框)所占質量的比例,常取=1.1;考慮連接件(螺栓、螺帽、墊圈、墊片)和涂于罩體表面的防紫外線涂層所增加的質量的比例,常取=1.2;考慮發(fā)生垂直地震及其他無法精確預計的超載的影響,常取=1.21.3,這里取=1.2。對于單層硬殼式雷達天線罩,的計算公式如下: (4.4)式中 單層厚度; 單層材料的體積質量。對于單層玻璃鋼硬殼式天線罩=1718kN/ m2,這里取=18 kN/ m2。將=3mm=3×10-3

15、m,=18 kN/ m2代入式(4.4)計算得=0.054kN/m。將=0.054kN/m,=1.2,=1.2代入式(4.3)計算得=0.078kN/m。將=0.078kN/m,=1.909m2代入式(4.1)計算得=0.149 kN·m。 風載荷風載荷按照建筑結構載荷規(guī)范(GB J 987),并結合地面雷達安裝地點與條件確定。這些條件包括:當地的基本風壓(由10年一遇的最大風速確定)、所處地區(qū)(山區(qū)、沿海、海島、內路)、地面粗糙度(平面、城鎮(zhèn)郊區(qū)、市區(qū))和雷達罩距海平面或地面高度。風速所產生的速度壓(N/ m2)可按下式計算: (4.5)式中 空氣的體積質量,=1.225 N/;

16、當地最大風速,單位是m/s; 風壓高度變化系數,按表4.1確定。表4.1 風壓高度變化系數離地面或海平面高度地面粗糙度類別/mABC101.381.000.71151.521.140.84201.631.250.94301.801.421.11401.921.561.24502.031.671.67602.121.771.77702.201.861.86表中地面粗糙度分為A、B、C三類:A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū);B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中、小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū);C類指有密集建筑群的大城市市區(qū)。稱為基本風壓,它在球罩各處所引起的荷載隨球罩的經緯度而變??梢杂?/p>

17、球罩的體型系數來表示。根據風洞實驗結果,可用表達式近似為 (4.6)式中 球罩緯度,頂點處=0; 球罩經度,迎風處=0。,坐標見圖4.1。沿=0的縱向截面的分布如圖4.2所示。 圖4.1球罩上任意點A的坐標圖4.2 球罩風荷載體型系數太原郊區(qū)的地面粗糙度為B類,離地面高度大為30m,由表4.1可知選風壓高度變化系數=1.42。由太原氣象參數查詢得太原當地最大風速為25m/s,經式(4.5)計算得基本風壓=1087.19 N/m2。球罩任意點處所經受的荷載為 (4.7)由圖4.2可知只需計算特殊的五個點的荷載即可,這五個點分別為:。將=90°,=0,=1087.19N/m2代入式(4.

18、7)計算得=543.59 N/m2。將=0,=90°,=1087.19N/m2 代入式(4.7)計算得=-1087.19N/m2。將=90°,=180°,=1087.19N/m2代入式(4.7)計算得=-543.59 N/m2。將=120°,=0,=1087.19N/m2代入式(4.7)計算得=135.90 N/m2。將=120°,=1087.19N/m2代入式(4.7)計算得=-679.49 N/m2 雪載荷雪載荷與當地10年內最大地面積雪的深度有關,球罩單位水平投影面積上的雪荷載計算公式為: (4.8)式中 球罩單位水平投影面積上的雪荷載,

19、單位為N/m2; 超載系數,取=1.4; 雪荷載標準值。由建筑結構荷載規(guī)范(GB J 987)查得雪荷載標準值可用以下公式求得: (4.9)式中 屋面積雪分布系數; 基本雪壓,單位為N/m2?;狙喊串數氐?0年一遇的雪壓值采用,在以上的規(guī)范中查得太原的為350 N/m2。屋面積雪分布系數根據不同類別的屋面形式選取,對于拱形(包括球形)屋面,如圖4.3所示,屋面積雪分布系數計算公式如下: (4.10)式中 拱的高度。經三角函數計算得=0.161m,因此屋面積雪分布系數=0.78。圖4.3 拱形屋面的屋面積雪分布系數將=0.78,=350 N/m2代入式(4.9)計算得雪荷載標準值=273 N

20、/m2。從而計算出球罩單位水平投影面積上的雪荷載=382.2N/m2。 溫度差設標準氣溫=25為無熱荷載溫度,冬季最低溫度=-50,最高溫度=50,則冬季時引起熱荷載的溫度差為=-50-25=-75夏季時能引起熱荷載的溫度差為50-25=25按上述溫度差計算裝有空調(恒溫25)的球罩冬季和夏季的熱應力。當未裝空調時,罩體內外一般可視為溫度相等,并將向陽面與背陰面的溫度差略去不計。4.2 罩體內力分析內力指沿垂直于罩體厚度方向單位寬度上的力,以經向內力、緯向內力和剪切內力表示,單位為N/m。它們的作用方向如圖4.4所示。對于硬殼式截球形罩體,可按各向同性薄殼無矩理論計算其薄膜內力,然后再考慮其基

21、座固定處的干擾內力(即基座邊緣約束內力)。分別計算各種荷載單獨作用時的內力,然后考慮不同荷載組合,即將幾種荷載單獨作用下的內力疊加,作為幾種荷載聯合作用時的實際內力。 罩體在自重作用下的內力在均布自重集度作用下,球殼內力的計算公式為: (4.11) (4.12)=0 (4.13)式中 罩體直徑,單位m; 經向角與緯向角,內力分布如圖4.5所示。 圖4.4 罩體任意點A的圖4.5 罩體在自重作用下的內力分布以特殊的五個點的內力由式(4.11)和式(4.12)計算得:=-17.55N/m,=-17.55 N/m,=0=-35.1 N/m,=35.1 N/m,=0=-35.1 N/m,=35.1 N

22、/m,=0=-35.1 N/m,=87.75N/m,=0=-35.1 N/m,=35.1 N/m,=0 罩體因風載產生的內力在風荷載作用下,截球體的內力表達式為: (4.14) (4.15) (4.16)式中 風速時的速度壓,按式(4.5)計算=1087.19 N/m2。以特殊的六個點的內力由式(4.14)、式(4.15)和式(4.16)計算得:=122.31N/m,=-244.62 N/m,=0=244.62 N/m,=244.62N/m,=0=122.31 N/m,=122.31 N/m,=0=346.44N/m,=380.08N/m,=0=254.81N/m,=224.13N/m,=0=

23、183.75 N/m,=41.58 N/m,=11.76 N/m 罩體因雪荷載產生的內力雪荷載引起的球罩薄膜內力按下式計算:時 (4.17)=0 時 (4.18)=0 以特殊的五個點經計算得:=-95.92 N/m,=95.92N/m,=0=-95.92N/m,=-95.92 N/m,=0=-95.92 N/m,=95.92 N/m,=0=-71.94 N/m,=71.94 N/m, =0=-71.94 N/m,=71.94 N/m,=0 溫差內力當球罩內為安裝空調時,認為球罩溫度為環(huán)境溫度且內外溫度相等,因此按無矩理論,其溫差應力為零。 邊緣約束力上述內力計算均按照無矩理論,沒有考慮固定基座

24、對球罩變形的約束。在基座處,球罩因自重所產生的緯向內力為 (4.19)式中 基座處球罩的經向角,如圖4.6所示由以上計算得=78 N/m2,由圖讀取=120°,代入式(4.19)得=88 N/m圖4.6 邊緣約束力示意4.3 內力組合對于前述作用于罩體的各項內力,應考慮它們的聯合作用,即取諸因素的最不利組合,計算罩體各處的最大內力值,并據此計算球罩殼體的強度。經計算得:=131.15N/m,=134.15N/m,=0;=-8.71N/m ,=-113.58N/m ,=0;=-8.71N/m,=253.33N/m,=0;=239.40N/m,=627.77N/m,=0。=147.77

25、N/m,=419.17 N/m,=0=11.76 N/m由上計算可知,罩體的最大內力發(fā)生在基圓上。其中,最大經向和緯向內力均發(fā)生在點處,為=239.40N/m,=627.77N/m;最大剪力作用于之間,在=60°處,為=-11.76N/m。4.4 罩體強度計算通常由電性能設計確定罩體的結構形式與剖面尺寸后,再由上節(jié)所述的內力計算所確定的最不利組合的最大內力值,來校核在該處的剖面的強度。即計算最大內力點剖面的應力,用強度理論蔡-胡失效準則來校核強度。 硬殼式單層結構的各應力對于硬殼式單層結構,其正應力、和剪應力為: (4.20)式中 殼塊剖面厚度,由上述內力組合計算得=MPa,=0.2

26、09MPa,剪應力=。 強度校核蔡-胡失效準則由下式表示: (4.21)其中 ; (4.22) 式中 縱向拉伸強度,; 縱向壓縮強度,; 橫向拉伸強度,; 橫向壓縮強度,; 面內剪切,。另外一般可采用下式計算: (4.23)根據式(4.22)可求出:=,=,=,=-,=,=根據式(4.23)可求出:=- =-將上述結果代入式(4.27)計算得:=根據蔡-胡失效準則計算的結果遠遠小于1,因此該硬殼式單層雷達天線罩滿足強度要求。4.5 罩體穩(wěn)定性計算在計算罩體的穩(wěn)定性時,主要考慮它在風壓作用下是否產生屈曲??梢詰媒涷灩絹碛嬎闩R界風壓: (時) (4.24) (時) (4.25)式中 殼塊剖面的

27、折算厚度; 殼塊剖面的折算模量。對于單層式殼塊,;為殼塊材料的彈性模量,查得=3.4GPa;代入式(4.25)算得=47892 N/m2;>,球殼在風壓下不會屈曲,該雷達天線罩的穩(wěn)定性符合要求。5 罩體連接和表面處理5.1 罩體殼塊連接大體上來說,復合材料的連接方式可分為兩類:膠接連接和機械連接。大型地面雷達天線罩通常采用的是機械連接。實踐表明,好的連接方式不但可以減輕產品的重量,取得較高的強度以提高其安全性和可靠性,還能增加產品的使用壽命,所以合適的連接方式應該根據產品的具體要求進行選擇。對于罩體殼塊連接有下述幾點要求: 便于制造和安裝 連接牢固可靠,又不過分增大天線罩的質量和影響其外

28、形 連接處對雷達電性能的影響小,而且能夠密封,使罩外的風雨、鹽霧、砂塵等不致通過連接縫進入罩內。單層式殼塊之間的連接形式采用螺栓和蓋板對接,如圖5.1所示:圖5.1 殼塊之間連接示意罩體與基座的連接如圖5.2所示;此時用螺栓(壓塊)將罩體連接于固定在地基的鋼環(huán)上。圖5.2球罩與基座的連接示意5.2 罩體表面處理由于地面雷達多數設置于沿海,高山或沙漠地區(qū),其天線罩暴露于戶外,直接經受太陽輻射和風暴雨雪、冰雹、鹽霧和沙塵的侵蝕,因此如果對玻璃鋼材料不進行涂層保護,則將不能有效承受上述因素的長期作用。難免出現樹脂飛失、表層樹脂老化、纖維外露等缺陷,為水分提供了滲入材料內部的通道,使雷達天線罩的電性能

29、和結構性能惡化。解決上述問題的方法首先是在選材(特別是樹脂配方)上,注意提高其抗老化要求;另一行之有效的辦法是在罩體表面涂覆防腐蝕涂層??捎米鞣栏g涂層的材料有氯丁橡膠、聚氨酯、氯磺化聚乙烯、氟橡膠涂料等,在這些材料中,通常添加二氧化鈦白色粉末,使涂層呈白色以反射日光中的紫外線輻射。6 制造工藝由于雷達天線罩的殼塊尺寸較大,一般采用裱糊方式在地面模具上制造。它的工藝方法與一般的大型裱糊單層結構、泡沫夾心結構或蜂窩夾心結構的工藝方法大致相同。此次設計的雷達天線罩的直徑較小且形狀有點特殊,故采用手糊成型工藝來制作雷達天線罩,手糊成型生產的雷達天線罩基本能滿足雷達罩的力學性能和力學性能。6.1 模具

30、制作模具分陽模、陰模和邊模三部分,對于單層式天線罩,其殼塊常用單面模制造。由于一個截球形天線罩的曲率處處相等,因此其每個殼塊均可共用陽模和陰模,僅邊模需依分塊形狀而各自制造。陽??梢栽诘孛嬗盟嗥龀蓤A饅頭狀,然后用刮刀旋轉形成規(guī)定曲率的球面。其制作要點是以下幾點:(1) 平整一塊圓形地面,圓周一環(huán)用水平尺嚴格校準。(2) 在圓形地面的中心垂直安置一根鋼軸,鋼軸在模具完成后可以卸走。(3) 用鉗工工藝制作一鋼板刮刀,刮刀的形狀為圓弧形,它的內弧弧度即為球罩的內表面弧度。(4) 將刮刀焊接于軸套上,此軸套可與豎立與地面的鋼軸滑動配合。(5) 在地面預先堆壘磚石,使之大致符合陽模的形狀,但略小于最后

31、尺寸。(6) 在預壘的磚石堆上澆曬調制好的水泥砂漿,同時沿已經校準好的水平地面繞豎軸推轉刮刀,刮去多余水泥砂漿,在缺料處補加水泥砂漿,刮刀經幾周旋轉后,獲得外表面曲率等于四分之一球罩內表面曲率的水泥堆,刮制完成后,拔去豎軸,并將留下的孔洞用水泥填實。水泥硬化后,對表面進行檢驗、修補,并作表面處理。即得到用于裱糊的陽模。陰模在已制好的陽模上翻制,當球罩的直徑較大時,可以直接從陽模翻制。邊模的內廓形狀與球罩劃分的殼塊的幾何形狀相同,有幾類殼塊,就應制作幾種邊模。對于截球形雷達天線罩的特殊形狀,宜采用整體模的陽模,而截球形的基圓的尺寸小于球形的尺寸,為了方便脫模,因此模具的材料宜選用能加熱熔化的石蠟

32、,按照制品尺寸要求來澆筑成型制成模具。選擇液體石蠟作為脫模劑,將液體石蠟均勻細致的涂抹在模具表面。6.2 原材料準備 膠液準備在回流及氮氣保護下,將DAP單體加熱至200進行聚合170min,自然冷卻至室溫得到粘稠的DAP 預聚液。 增強材料準備增強材料選用E玻璃纖維方格布,對于截球形制品,須將方格布裁剪成預定尺寸的扇形布進行糊制。 增強材料鋪層手糊成型鋪層層數的計算為: (6.1)式中 增強材料鋪層層數; 手糊制品總厚度,mm; 增強材料單位面積質量,; 增強材料的厚度常數; 樹脂基體的厚度常數; 樹脂與增強材料的質量比。經查詢數值和計算得增強材料的鋪層層數=7層。將裁剪好的玻璃纖維方格布逐

33、層鋪設在模具上,DAP預聚液涂抹在玻璃纖維方格布上,要使玻璃纖維方格布浸潤成分,不斷用壓輥壓實玻璃布,趕出氣泡,反復進行此操作至鋪層數達7層。6.3 固化成型手糊成型大多是在室溫下固化,保證環(huán)境溫度在15上,濕度不得高于80%,否則溫度過低、濕度過高都不利于固化。為了縮短生產周期提高生產率,一般對制品進行加熱處理,使制品在較短時間內充分固化。經查詢制定如下固化過程:制品在85下的烘箱內固化12小時,然后接著在130的烘箱內下固化4小時。6.4 脫模及后處理固化后的制品冷卻后,對其進行脫模:加熱模具使石蠟熔化倒出來后即可得到制品。脫模后的制品表面需清理干凈,然后打磨光滑,噴涂上一層聚氨酯加入極細

34、二氧化鈦白色粉末制的的保護層。最后經驗收合格后可得制品。6.5 成品質量檢驗對于手糊成型,它的制品質量穩(wěn)定性不高,所以確保使用要求必須對產品進行嚴格檢驗。檢驗內容包括以下三個方面: 外觀表面為膠衣的制品外觀應達到:表面光潔、平整、色澤均勻、無裂紋、無雜質、無皺褶和無氣泡等 功能根據產品用途要求,測試其耐水性、耐腐蝕性、阻燃性、受力變形、材料強度和彈性模量,以及各種產品的特殊性能。 其他尺寸、重量、外形尺寸、厚度尺寸、變形尺寸、開孔尺寸、骨架尺寸按圖紙公差驗收;單體重量、配件重量、總體種類按要求驗收。7 應用與展望7.1 應用實例我國使用的地面雷達天線罩主要立足于國產。40多年來,我國已研制成功多種型號和用途的地面雷達天線罩,主要有精密跟蹤、引導、警戒和氣象雷達天線罩以及相控陣雷達天線罩等。近年來,機動性較強的寬頻帶雷達天線罩的用量增加很快。國產地面雷達天線罩的形狀有截球形、圓筒形、平板多面形等,其中截球形用量最大。其中較典型的有以下幾種:大直徑超遠程精密跟蹤雷達天線罩;高精度精密跟蹤雷達天線罩;引導雷達天線罩;警戒雷達天線罩;氣象雷達天線罩;相控陣雷達天線罩;寬頻帶雷天天線罩。7.2 應用展望地面雷天天線罩作為一種玻璃鋼復合材料制品,我國從20世紀60年代開始研制,由于使用

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