CCSJ00江蘇省地方標準民用雷達數(shù)字化設(shè)計和工藝仿真規(guī)范結(jié)構(gòu)建模與仿真規(guī)范Specificationfordigitaldesignandprocesssimulationofcivilradar—Part3：2025-09-10發(fā)布2025-10-10實施江蘇省市場監(jiān)督管理局發(fā)布Ⅰ前言 Ⅲ引言 Ⅳ 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4縮略語 5一般要求 6設(shè)計模型建模 7分析模型建模與仿真 附錄A（資料性）三維線纜建模流程 附錄B（資料性）某雷達天饋伺系統(tǒng)力學(xué)分析模型協(xié)同建模要求示例 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是DB32/T5203《民用雷達數(shù)字化設(shè)計和工藝仿真規(guī)范》的第3部分。DB32/T5203已經(jīng)發(fā)布了以下5個部分：——第1部分：總體要求；——第2部分：電訊建模與仿真規(guī)范；——第3部分：結(jié)構(gòu)建模與仿真規(guī)范；——第4部分：三維裝配工藝規(guī)劃和仿真規(guī)范；——第5部分：信息集成要求。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由江蘇省工業(yè)和信息化廳提出并組織實施。本文件由江蘇省工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標準化技術(shù)委員會（JS/TC67）歸口。本文件起草單位：中國電子科技集團公司第十四研究所、南京國睿防務(wù)系統(tǒng)有限公司。Ⅳ引言民用雷達智能制造面向產(chǎn)品全生命周期，貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動的各個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都需要大量的標準來支撐，DB32/T5203《民用雷達數(shù)字化設(shè)計和工藝仿真規(guī)范》聚焦于數(shù)字化設(shè)計、工藝及信息集成，制定基于模型的設(shè)計和仿真信息集成標準并推廣應(yīng)用，以期達到民用雷達行業(yè)智能制造發(fā)展的引領(lǐng)、示范和帶動作用。DB32/T5203分為以下5個部分。——第1部分：總體要求。目的在于確立適用民用雷達數(shù)字化設(shè)計和工藝仿真需要遵循的通用要求及各組成模塊的流程與交互等要求?！?部分：電訊建模與仿真規(guī)范。目的在于為民用雷達電訊專業(yè)開展建模和仿真確立需遵循的模型要求和仿真方法?！?部分：結(jié)構(gòu)建模與仿真規(guī)范。目的在于為民用雷達結(jié)構(gòu)專業(yè)開展建模和仿真確立需遵循的相關(guān)流程和要求?！?部分：三維裝配工藝規(guī)劃和仿真規(guī)范。目的在于為民用雷達工藝專業(yè)開展三維裝配工藝和仿真確立遵循的相關(guān)流程和要求?！?部分：信息集成要求。目的在于為民用雷達電訊、結(jié)構(gòu)、工藝各專業(yè)開展專業(yè)內(nèi)、間信息集成工作需遵循的相關(guān)流程和要求。1民用雷達數(shù)字化設(shè)計和工藝仿真規(guī)范第3部分：結(jié)構(gòu)建模與仿真規(guī)范本文件規(guī)定了民用雷達數(shù)字化設(shè)計和工藝仿真中結(jié)構(gòu)建模與仿真的一般要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計模型建模、分析模型建模與仿真要求。本文件適用于民用雷達數(shù)字化設(shè)計和工藝仿真，其他民用電子裝備參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB3100國際單位制及其應(yīng)用GB/T18780.1產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范幾何要素第1部分：基本術(shù)語與定義GB/T24734.1技術(shù)產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則第1部分：術(shù)語和定義GB/T24734.5技術(shù)產(chǎn)品文件數(shù)字化產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通則第5部分：產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)通用要求GB/T26099.2機械產(chǎn)品三維建模通用規(guī)則第2部分：零件建模GB/T26099.3—2010機械產(chǎn)品三維建模通用規(guī)則第3部分：裝配建模GB/T33582—2017機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有限元力學(xué)分析通則SJ21314—2018電子裝備熱仿真分析通用要求3術(shù)語和定義GB/T18780.1、GB/T24734.1界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。進行結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計時傳遞信息的一種有效載體，用于描述參與裝配設(shè)計的各零部件或子裝配的位置、空間、運動關(guān)系及幾何接口等相關(guān)信息。自頂向下設(shè)計top-downdesign由總體、分系統(tǒng)、模塊到部件零件的一種自上而下、逐步細化的設(shè)計過程。注：自頂向下設(shè)計符合大部分產(chǎn)品的實際設(shè)計流程，特別是民用雷達的設(shè)計。4縮略語下列縮略語適用于本文件。25一般要求5.1結(jié)構(gòu)模型類型民用雷達數(shù)字化設(shè)計與仿真用結(jié)構(gòu)模型一般分為：a）設(shè)計模型：可細分為零件模型、裝配模型和線纜模型等；b）分析（仿真）模型：可細分為力學(xué)分析模型和熱學(xué)分析模型等。5.2結(jié)構(gòu)模型建模規(guī)則結(jié)構(gòu)模型建模一般遵循下列規(guī)則。a）宜采用基于MBD的三維自頂向下設(shè)計建模。b）應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品功能需求及電訊數(shù)據(jù)確定結(jié)構(gòu)模型系統(tǒng)布局。c）建立系統(tǒng)結(jié)構(gòu)骨架模型后，按層級下發(fā)給分系統(tǒng)、子系統(tǒng)，下一層級按照分配的骨架要求設(shè)計本系統(tǒng)的詳細三維模型，并將各零部件從底向上組裝到系統(tǒng)模型。d）裝配模型所用零、組、部件模型等均應(yīng)為最新有效版本。e）結(jié)構(gòu)模型應(yīng)能完成各層次結(jié)構(gòu)數(shù)字化樣機的所有組件和部件的虛擬拆裝。f）提交具備多種運動狀態(tài)的模型時，應(yīng)設(shè)置快照，可迅速提取需要的運動狀態(tài)。g）結(jié)構(gòu)模型應(yīng)具有相應(yīng)的屬性值和必要的標注，如面向制造的模型應(yīng)包括必要標注與屬性信息，仿真模型應(yīng)具有完整的工程參數(shù)等。h）結(jié)構(gòu)模型與實物一般應(yīng)保持1∶1的比例關(guān)系。i）優(yōu)先選擇國際單位制，量、單位及符號選擇按GB3100執(zhí)行。j）模型坐標系分為全局坐標系和局部坐標系。系統(tǒng)設(shè)計模型采用全局坐標系，除特殊要求外，仿真結(jié)果一般在全局坐標系下給出，模型中加載、約束或裝配可采用局部坐標系，用戶自定義坐標系可采用局部坐標系。5.3建模與仿真協(xié)同要求結(jié)構(gòu)建模與仿真協(xié)同工作流程如圖1所示，具體要求如下：a）結(jié)構(gòu)建模和仿真采用自頂向下設(shè)計，基于MBD的三維模型為協(xié)同信息表達和傳遞的主要載體，設(shè)計模型和分析模型均分層級開展協(xié)同建模；b）建模與仿真分析實現(xiàn)專業(yè)內(nèi)集成、協(xié)同工作，基于設(shè)計模型開展分析模型的建模與仿真，可進行迭代；c）建模與仿真的協(xié)同層級一般包括系統(tǒng)級、分系統(tǒng)級、子系統(tǒng)/模塊級三個層級。3設(shè)計模型建模-協(xié)同工作-分析模型建模與仿真設(shè)計模型系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)仿真分析系統(tǒng)設(shè)計分析報告協(xié)同仿真建模要求分析模型骨架模型詳細設(shè)計協(xié)同仿真建模要求分析模型分系統(tǒng)仿真分系統(tǒng)仿真分析分系統(tǒng)設(shè)計分析報告詳細設(shè)計模型骨架模型詳細設(shè)計模型骨架模型分析模型建模要求子系統(tǒng)/模塊設(shè)計子系統(tǒng)/模塊設(shè)計子系統(tǒng)/模塊仿真分析分析報告圖1結(jié)構(gòu)建模與仿真協(xié)同工作流程圖6設(shè)計模型建模6.1建模流程民用雷達結(jié)構(gòu)設(shè)計模型建模流程如圖2所示，具體流程如下：a）概念設(shè)計：根據(jù)研制需求，確定雷達功能和設(shè)備組成，形成概念設(shè)計方案；b）系統(tǒng)骨架模型：根據(jù)概念設(shè)計方案，確定分系統(tǒng)組成及布局，建立系統(tǒng)骨架模型，并發(fā)布給各分系統(tǒng)；c）分系統(tǒng)詳細設(shè)計與裝配：分系統(tǒng)接收總體下發(fā)的系統(tǒng)骨架模型，建立分系統(tǒng)級裝配及分系統(tǒng)級骨架模型，同時開展分系統(tǒng)詳細設(shè)計；也可向下一級模塊下發(fā)骨架模型，實現(xiàn)與模塊之間的設(shè)計協(xié)同；d）子系統(tǒng)/模塊詳細設(shè)計與裝配：子系統(tǒng)/模塊接收上級下發(fā)的骨架模型，開展詳細設(shè)計和模型裝配；e）系統(tǒng)詳細模型裝配：分系統(tǒng)設(shè)計完成后，對分系統(tǒng)設(shè)計模型向上裝配，形成系統(tǒng)總裝配模型；f）詳細設(shè)計：根據(jù)自頂向下協(xié)同建模，形成詳細設(shè)計報告。概念設(shè)計詳細設(shè)計概念設(shè)計詳細設(shè)計系統(tǒng)骨架模型系統(tǒng)系統(tǒng)詳細模型系統(tǒng)骨架模型系統(tǒng)天線骨架模型天線座骨架模型天線機柜骨架模型機柜詳細模型…天線骨架模型天線座骨架模型天線機柜骨架模型機柜詳細模型……天線座詳細模型分系統(tǒng)天線框架匯流環(huán)子系統(tǒng)/模塊天線框架匯流環(huán)同步…輪系TR源組…同步…輪系TR源組…走轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺分機底座柜體板模件塊 件塊 圖2設(shè)計模型自頂向下設(shè)計建模流程圖46.2建模要求6.2.1骨架模型建模骨架模型建模要求如下：a）骨架模型內(nèi)的特征應(yīng)用點、線、面形成，不準許有實體特征出現(xiàn)；b）骨架模型重量應(yīng)為零；c）骨架模型宜選擇坐標系、基準面、軸等穩(wěn)定參照，少用邊、點參照；d）骨架模型應(yīng)逐級細化，避免所有的信息集中在同一個骨架模型上，便于修改；e）骨架模型中的特征應(yīng)按規(guī)范命名，提高骨架模型的可讀性和可修改性；f）骨架模型經(jīng)發(fā)布后，不應(yīng)輕易刪除骨架模型中的信息，修改骨架時多用替換。6.2.2三維線纜模型建模有電纜的電裝需求的整件，應(yīng)開展三維布線設(shè)計，三維線纜模型建模流程參見附錄A。三維線纜模型建模要求如下。區(qū)分。c）線纜模型應(yīng)包括布線參考模型、走線路徑、線軸、三維標注及技術(shù)要求等。1）參考模型：布線參考模型可以使用骨架、收縮包絡(luò)或兩者結(jié)合的方法創(chuàng)建，推薦采用骨架模型的方法創(chuàng)建。2）走線路徑：走線路徑可采用草繪、曲線等多種方法創(chuàng)建，路徑兩端均為坐標系，布線坐標系應(yīng)有統(tǒng)一的命名和方向規(guī)定。3）線軸：線軸主要指定義線纜的直徑、轉(zhuǎn)彎半徑、顏色等，應(yīng)針對常用的線纜品種制定線軸庫。根據(jù)接線表的線纜品種，可自動從線軸庫中選擇并創(chuàng)建線軸。4）三維標注及技術(shù)要求：走線路徑及布線的具體要求應(yīng)通過三維標注和技術(shù)要求明確表達，每束線都應(yīng)標明線束內(nèi)的線纜圖號或線纜代號。6.2.3三維標注要求三維標注要素包括尺寸、標注基準、尺寸公差、形位公差、粗糙度、涂覆、技術(shù)要求等。三維標注的具體要求按GB/T24734.5執(zhí)行。6.2.4視圖要求采用三維設(shè)計的模型應(yīng)創(chuàng)建視圖，要求如下：a）首個視圖的視角應(yīng)能展現(xiàn)模型的各種主要特征；b）技術(shù)要求應(yīng)放在首個視圖；c）視圖中標注的尺寸應(yīng)完整，不應(yīng)出現(xiàn)尺寸重疊或部分遮擋的情況；d）空腔內(nèi)部尺寸應(yīng)通過剖視圖表達，避免遮擋；e）孔、槽、小凸臺等微小特征應(yīng)采用局部放大視圖突出表示；f）視圖的命名應(yīng)與視圖展示的對象具有關(guān)聯(lián)性，并用方便理解的文字簡要命名。6.2.5零件建模零件建模的基本要求按GB/T26099.2執(zhí)行。56.2.6裝配建模裝配建模的基本要求按GB/T26099.3執(zhí)行。6.2.7標準件與外購件建模標準件與外購件建模要求如下：a）標準件、外購件應(yīng)建立數(shù)據(jù)庫，方便管理與檢索；b）標準件、外購件模型優(yōu)先采用具有參數(shù)化特點的系列方法建立，如族表（用電子表格來管理相似零部件模型數(shù)據(jù)）等；c）標準件、外購件模型的幾何屬性（各特征定義）和非幾何屬性（如代號、名稱、重量、材料等）應(yīng)符合企業(yè)建模標準；d）標準件、外購件模型應(yīng)進行簡化處理，如螺紋、插針、倒角、減輕孔、加強筋等，簡化后模型的重6.2.8模型輕量化模型輕量化要求如下：a）輕量化模型的非幾何屬性，如名稱、材料、重量、重心位置的信息應(yīng)與原始模型一致；b）輕量化模型的幾何屬性，如機械接口、電氣接口、外形尺寸、安裝坐標系等應(yīng)與原始模型一致；c）對大量重復(fù)出現(xiàn)的設(shè)備，可以采用典型位置安裝的不完全裝配模型來輕量化；d）原始模型更改后，輕量化模型應(yīng)相應(yīng)進行更新。6.2.9模型狀態(tài)與更改模型狀態(tài)與更改要求如下：a）已發(fā)布的模型應(yīng)處于完全約束的穩(wěn)定狀態(tài)；b）具有運動副的多種運動狀態(tài)的模型應(yīng)采用機構(gòu)裝配；c）具備多種運動狀態(tài)時，應(yīng)設(shè)置快照，可迅速提取需要的運動狀態(tài)；d）模型的更改應(yīng)盡量不影響上級裝配，若更改影響上級裝配，如參照丟失、裝配失敗等，上級裝配也應(yīng)更改；e）對發(fā)生更改的尺寸及尺寸公差、幾何公差、注釋和技術(shù)要求等應(yīng)進行標識，如特定顏色等；f）每一個版本的模型更改標識，只記錄與上一版本的差異，不標識更低版本的更改內(nèi)容。模型多次更改時，應(yīng)消除上一版本模型中的更改標識。6.3模型簡化與輕量化結(jié)構(gòu)設(shè)計模型簡化要求如下：a）建立約束各層級設(shè)計模型簡化的統(tǒng)一規(guī)定；b）可通過排除原始模型內(nèi)部細節(jié)、不完全裝配、簡化的替代模型、轉(zhuǎn)換模型或文件格式等措施，實現(xiàn)設(shè)計模型的輕量化；c）簡化后的設(shè)計模型應(yīng)包括必要的信息參數(shù)，如模型外形尺寸、接口尺寸、重量、重心等；d）簡化后的設(shè)計模型應(yīng)能進行模型裝配和干涉檢查；e）簡化后的設(shè)計模型應(yīng)能適應(yīng)標準級模型的修改自動更新；f）簡化后的設(shè)計模型應(yīng)充分考慮工藝設(shè)計的需求，實際裝配過程中需進行拆裝的零部件，原則上不能進行簡化處理。66.4各層級模型建模6.4.1系統(tǒng)級模型建模6.4.1.1模型分類系統(tǒng)級模型分為天饋伺總裝、機房、方艙總裝等設(shè)計模型。6.4.1.2建模要求系統(tǒng)級建模要求如下：a）系統(tǒng)級模型采用自頂向下設(shè)計建模方式，建立系統(tǒng)總裝骨架模型，如天饋伺總裝骨架模型、機房、方艙總裝骨架模型等；b）系統(tǒng)級骨架模型中應(yīng)明確各分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素信息（含空間布局、外形尺寸、安裝接口、安裝坐標系等c）系統(tǒng)與分系統(tǒng)之間宜采用坐標系裝配，安裝坐標系的位置、方向應(yīng)明確。安裝坐標系以分系統(tǒng)名稱命名，如天線安裝坐標系、天線座安裝坐標系等；d）各分系統(tǒng)發(fā)布包中參照應(yīng)全部來自總體骨架模型，發(fā)布包之間不許相互參照；e）需布線的總裝模型，骨架中應(yīng)包含電纜出入口坐標系等布線信息；f）系統(tǒng)骨架模型可不斷完善，發(fā)布包內(nèi)容更新后，分系統(tǒng)應(yīng)及時更新。6.4.2分系統(tǒng)級模型建模6.4.2.1模型分類分系統(tǒng)級模型分為天線、天線座、天線罩、機柜/機箱等設(shè)計模型。6.4.2.2建模要求6.4.2.2.1通用要求分系統(tǒng)級模型建模通用要求如下：a）分系統(tǒng)骨架模型應(yīng)從分系統(tǒng)發(fā)布包中復(fù)制需要的幾何信息，作為分系統(tǒng)設(shè)計的邊界條件；b）分系統(tǒng)之間的骨架和模型不能相互引用、參照；c）分系統(tǒng)骨架模型與系統(tǒng)骨架模型中同一特征命名應(yīng)一致；d）建立分系統(tǒng)骨架時，需考慮分系統(tǒng)是否具有模塊化通用性。如模塊化設(shè)計，則單獨建立分系統(tǒng)的骨架模型，與系統(tǒng)骨架無復(fù)制幾何關(guān)系；否則，參照系統(tǒng)骨架模型，使用發(fā)布幾何進行數(shù)據(jù)傳遞。6.4.2.2.2天線罩建模天線罩建模要求如下：a）天線罩采用三維模型+二維工程圖相結(jié)合的方式建模；b）三維模型表達天線罩的外形尺寸、安裝接口、重量等信息，供上級裝配使用；c）二維工程圖表達夾層形式、性能要求、鋪層要求、涂覆要求、檢驗要求等設(shè)計意圖，作為生產(chǎn)加工的依據(jù)。6.4.2.2.3天線陣面建模天線陣面分為平面類和拋物面類，建模要求如下：7a）天線陣面分系統(tǒng)接收總體下發(fā)的發(fā)布包，建立天線陣面分系統(tǒng)級骨架模型，明確天線框架、天線單元等設(shè)備的結(jié)構(gòu)要素，建立天線框架、天線單元等設(shè)備的發(fā)布包下發(fā)；b）平面類天線一般采用有厚度的實體方式建模，拋物面類天線一般采用無厚度的曲面方式建模；c）拋物面類天線根據(jù)電訊仿真數(shù)據(jù)擬合成反射面曲面模型，根據(jù)反射面曲面模型建立背架骨架模型；d）對于陣面中大量重復(fù)出現(xiàn)的裝配，如天線單元、T/R組件等，可采用不完整裝配的方式進行簡化處理，并在技術(shù)要求中說明；e）對于陣面中大量重復(fù)出現(xiàn)的布線區(qū)域，可以用典型區(qū)域布線代替完整布線；f）對于零件模型中大量重復(fù)出現(xiàn)的孔、加強筋等建模特征，可用典型區(qū)域代替完整模型。6.4.2.2.4天線座建模天線座建模要求如下：a）天線座分系統(tǒng)接收總體下發(fā)的發(fā)布包，建立天線座分系統(tǒng)級骨架模型，明確底座、轉(zhuǎn)臺、軸承、匯流環(huán)、同步輪系等子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素信息，并建立發(fā)布包下發(fā)；b）軸承、減速機、電機等外購件的模型建模要求參照5.2.7要求；c）齒輪建模采用帶齒廓形狀的真實零件建立，齒輪參數(shù)信息以表的形式標注在技術(shù)要求中；d）若天線座存在多種狀態(tài)，如運輸狀態(tài)和工作狀態(tài)，應(yīng)采用機構(gòu)裝配建模。6.4.2.2.5機柜/機箱建模機柜/機箱建模要求如下。a）機柜/機箱一般不需要接收上級下發(fā)的骨架模型，但自身應(yīng)采用自頂向下設(shè)計的建模方式。依據(jù)機柜設(shè)備布局，建立機柜/機箱分系統(tǒng)骨架模型，明確柜體/箱體、分機或插箱、轉(zhuǎn)接板等設(shè)備的結(jié)構(gòu)要素信息，根據(jù)需要建立發(fā)布包下發(fā)。b）機柜/機箱的安裝坐標系位置、方向應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)定。c）布線模型參照機柜/機箱分系統(tǒng)骨架模型建立。6.4.3子系統(tǒng)/模塊級模型建模6.4.3.1模型分類子系統(tǒng)/模塊級模型分為T/R組件模塊、電源模塊、射頻模塊、處理模塊等模型。6.4.3.2建模要求子系統(tǒng)/模塊建模要求如下：a）子系統(tǒng)/模塊既可接收上級下發(fā)的骨架模型，繼續(xù)采用自頂向下設(shè)計的建模方式開展子系統(tǒng)詳細設(shè)計，也可以采用自下向上的建模方式，具體可結(jié)合產(chǎn)品實際確定；b）子系統(tǒng)/模塊的安裝坐標系的位置、方向應(yīng)有統(tǒng)一的規(guī)定。6.5模型檢查6.5.1規(guī)范性完整性檢查設(shè)計模型的規(guī)范性、完整性檢查要求如下：a）模型屬性，如模型代號、名稱、材料等的規(guī)范性和完整性；b）幾何信息，如建模特征、標注特征的規(guī)范性和完整性，基準建立、使用、命名的規(guī)范性，公差尺寸、8幾何公差等標注的規(guī)范性；c）裝配約束的規(guī)范性，無約束不足或者多余約束；d）模型簡化、輕量化的規(guī)范性；e）二維工程圖模型與三維模型的一致性。6.5.2干涉檢查設(shè)計模型的干涉檢查要求如下：a）模型發(fā)布前，應(yīng)進行靜態(tài)干涉檢查，有運動特征的裝配，應(yīng)進行運動干涉檢查；b）已發(fā)布的模型，修改后應(yīng)重新進行干涉檢查；c）干涉檢查只檢查本級零部件裝配的干涉情況，下級部件干涉由下級部件負責(zé)檢查，以此類推；d）干涉檢查可采用軟件自動檢查和人工審查相結(jié)合的方式，優(yōu)先采用軟件自動檢查；e）對于大型裝配模型，可將模型劃分為多個區(qū)域，分別對每個區(qū)域進行干涉檢查；也可建立簡化裝配進行干涉檢查，提高提高干涉檢查速度；對于絕對不會與其他零部件發(fā)生干涉的零部件，可快速排除且不參與干涉檢查。7分析模型建模與仿真7.1力學(xué)建模與仿真7.1.1力學(xué)仿真項目民用雷達結(jié)構(gòu)應(yīng)開展的力學(xué)仿真項目分為靜力學(xué)分析和動力學(xué)分析兩類，要求如下。a）靜力學(xué)分析包含風(fēng)載荷、慣性載荷、冰雪載荷和溫度載荷等靜態(tài)載荷作用下的力學(xué)分析。其中，風(fēng)載荷及冰雪載荷分析對象主要針對戶外露天設(shè)備。b）動力學(xué)分析包含模態(tài)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析、譜分析等。對于車載平臺設(shè)備一般要完成模態(tài)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析和譜分析，非車載平臺設(shè)備要完成運輸狀態(tài)下的譜分析。c）不同層級對象應(yīng)開展的仿真項目根據(jù)產(chǎn)品規(guī)范和環(huán)境條件要求確定。7.1.2層級間仿真模型的信息傳遞力學(xué)建模與仿真宜采用自頂向下建模方式，以實現(xiàn)不同層級模型信息的傳遞與協(xié)同，信息傳遞的內(nèi)容如下：a）系統(tǒng)給分系統(tǒng)發(fā)布協(xié)同建模要求，規(guī)范分系統(tǒng)建模的一致性。分系統(tǒng)可進一步下發(fā)協(xié)同建模要求給子系統(tǒng)/模塊；b）子系統(tǒng)/模塊與分系統(tǒng)按協(xié)同建模要求完成分析模型建模，并向上傳遞給系統(tǒng)，完成系統(tǒng)模型裝配；c）協(xié)同建模要求包含各分系統(tǒng)或模塊仿真工作開展的仿真軟件、單位制、安裝坐標系、模型簡化要求、網(wǎng)格劃分要求、網(wǎng)格質(zhì)量要求、載荷條件要求及結(jié)果輸出要求等，協(xié)同建模要求示例見附錄B。7.1.3建模與仿真流程力學(xué)建模與仿真的流程如圖3所示，主要包括下列環(huán)節(jié)：a）幾何模型導(dǎo)入/構(gòu)建；b）幾何模型簡化；c）網(wǎng)格劃分；9d）材料屬性設(shè)置；e）模型檢查；f）載荷與約束邊界條件施加；g）求解分析；h）結(jié)果輸出、評估與驗證。開始幾何模型導(dǎo)入/構(gòu)建開始幾何模型簡化網(wǎng)格劃分材料屬性設(shè)置模型檢查正確否正確是載荷與約邊界條件施加求解分析結(jié)果輸出、評估與驗證結(jié)圖3力學(xué)建模與仿真流程圖7.1.4建模與仿真要求7.1.4.1幾何模型導(dǎo)入/構(gòu)建幾何模型導(dǎo)入/構(gòu)建要求如下：a）幾何模型一般在三維建模軟件構(gòu)建后導(dǎo)入到有限元分析軟件中，也可采用有限元分析軟件直接構(gòu)建；b）對于薄殼結(jié)構(gòu)，可先在有限元分析軟件中導(dǎo)入實體后進行中面提取；c）對于桿梁結(jié)構(gòu)，可先在有限元分析軟件中導(dǎo)入實體后選取中間軸線構(gòu)建線幾何；d）如果模型具有對稱性，也可以對稱原則簡化建模。7.1.4.2幾何模型簡化幾何模型簡化要求如下：a）在保證精度要求下進行模型簡化，例如遠離傳力路徑的結(jié)構(gòu)或則對于傳力路徑特征尺寸很小的結(jié)構(gòu)，包括棱角、小凸臺、小孔等模型細節(jié)特征；b）模型簡化后的邊界約束應(yīng)能準確表達結(jié)構(gòu)真實的約束狀態(tài)；c）模型簡化后應(yīng)不影響原結(jié)構(gòu)的重量、質(zhì)心位置和轉(zhuǎn)動慣量等質(zhì)量特性。7.1.4.3網(wǎng)格劃分7.1.4.3.1單元類型選擇單元類型的選擇應(yīng)能反映不同部件的結(jié)構(gòu)形式，要求如下：a）剛度較大且不關(guān)心其受力情況的結(jié)構(gòu)可采用零維質(zhì)量單元，如電機、減速機、風(fēng)扇、T/R組件、b）桿、梁等結(jié)構(gòu)可采用一維桿/梁單元，如天線樓框架、液壓桿、天線陣面背板骨架等；c）板、殼結(jié)構(gòu)可采用二維板/殼單元，如天線罩、天線陣面靜壓腔、天線陣面反射面、機箱蓋板、印制板等；d）不適合采用零維、一維、二維單元的結(jié)構(gòu)采用三維實體單元，如機箱主體、天線座轉(zhuǎn)臺、天線座底7.1.4.3.2網(wǎng)格疏密控制網(wǎng)格疏密控制要求如下。a）對于靜力學(xué)分析，如果僅關(guān)注結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)，網(wǎng)格可以疏一些。如需關(guān)注應(yīng)力分布狀態(tài)，應(yīng)增加網(wǎng)格的數(shù)量。b）對于動力學(xué)分析，由于被激發(fā)的振型對網(wǎng)格規(guī)模比較敏感，網(wǎng)格密度應(yīng)該能夠充分反映出需關(guān)注的振型。c）焊接邊、面、體處應(yīng)劃分兩排以上網(wǎng)格。d）對于實體單元，在結(jié)構(gòu)厚度方向上網(wǎng)格應(yīng)確保3層以上。7.1.4.4材料屬性設(shè)置材料屬性設(shè)置要求如下。a）常用的材料力學(xué)參數(shù)有彈性模量、泊松比、密度等。對于動力學(xué)分析，應(yīng)設(shè)置阻尼參數(shù)；對于溫度載荷分析，應(yīng)設(shè)置熱膨脹系數(shù)。b）材料屬性單位應(yīng)與幾何模型單位一致。c）經(jīng)過試驗驗證的材料屬性信息宜作為數(shù)據(jù)積累，為材料屬性設(shè)置作參考。7.1.4.5載荷及約束邊界條件施加載荷及約束邊界條件施加要求如下：a）根據(jù)仿真項目需求選擇相應(yīng)載荷類型，載荷的作用區(qū)域、大小、方向應(yīng)與實際承載狀態(tài)一致；b）邊界約束條件應(yīng)符合實際安裝條件，根據(jù)約束類型選擇施加方式；c）載荷與約束施加區(qū)域應(yīng)避免集中在單個或少量節(jié)點上，以防止應(yīng)力集中。7.1.4.6模型檢查分析模型建模完成后，應(yīng)對模型的網(wǎng)格質(zhì)量、質(zhì)量特性、連接關(guān)系、工程特性等進行檢查，要求如下：a）網(wǎng)格質(zhì)量檢查。對網(wǎng)格單元的長寬比、翹曲度、偏斜度、內(nèi)角等參數(shù)進行檢查，參數(shù)量化數(shù)值要求按GB/T33582—2017表B.3執(zhí)行，建議網(wǎng)格單元不合格比例不超過5%。b）質(zhì)量特性檢查。對網(wǎng)格單元各裝配模型的質(zhì)量分布、質(zhì)心位置、慣性矩，以及總裝模型的總質(zhì)量等參數(shù)進行檢查，確認模型質(zhì)量特性與實際情況一致。c）連接關(guān)系檢查。對螺接、焊接、銷接、齒輪連接、軸承連接以及不同類型單元之間的連接等連接關(guān)系進行檢查，確認連接關(guān)系正確，連接單元設(shè)置合理。d）工程特性檢查。對材料參數(shù)、載荷及邊界約束進行檢查，確認模型工程特性設(shè)置與實際情況一致。7.1.4.7求解分析根據(jù)分析類型進行求解器設(shè)置，并開展求解分析，要求如下：a）靜力學(xué)分析計算時采用默認求解器設(shè)置；b）模態(tài)分析根據(jù)需要設(shè)置合理的模態(tài)階數(shù)和模態(tài)上限；c）沖擊分析計算時宜采用直接積分法，當計算效率低時，可采用模態(tài)疊加法；d）譜分析采用模態(tài)疊加法計算時，提取的模特數(shù)應(yīng)包括關(guān)注頻段內(nèi)對振動響應(yīng)有貢獻的所有模態(tài)。7.1.4.8結(jié)果輸出、評估與驗證7.1.4.8.1結(jié)果輸出不同分析類型的結(jié)果輸出包含以下內(nèi)容。a）靜力學(xué)分析結(jié)果靜力分析輸出結(jié)果應(yīng)包含關(guān)注部位的應(yīng)力、應(yīng)變和變形云圖的全部或部分內(nèi)容。b）模態(tài)分析結(jié)果模態(tài)輸出結(jié)果應(yīng)包含關(guān)注頻段內(nèi)的固有頻率、模態(tài)振型的全部或部分內(nèi)容。c）沖擊分析結(jié)果沖擊分析輸出結(jié)果應(yīng)符合以下要求：1）根據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)注區(qū)域典型位置節(jié)點的沖擊響應(yīng)時間歷程曲線的極值確定應(yīng)重點關(guān)注的沖擊響應(yīng)的時間點；2）沖擊分析輸出的結(jié)果應(yīng)包含結(jié)構(gòu)關(guān)注測點的位移、速度、加速度、應(yīng)力等變量的時間歷程曲線，典型時間點的結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力、應(yīng)變云圖。d）譜分析結(jié)果譜分析輸出結(jié)果應(yīng)符合以下要求：1）顯示或輸出結(jié)果前應(yīng)先讀取關(guān)注頻率點的計算結(jié)果；2）結(jié)果的輸出應(yīng)包含結(jié)構(gòu)3σ位移、加速度、應(yīng)力云圖和關(guān)注點的功率譜密度（powerspectral7.1.4.8.2結(jié)果評估與驗證對輸出結(jié)果進行評估與驗證，內(nèi)容如下：a）評估應(yīng)力集中位置的合理性；b）評估結(jié)構(gòu)變形的合理性；c）評估結(jié)構(gòu)固有頻率和振型的合理性，根據(jù)振型結(jié)果判斷部件單元連接是否正確；d）根據(jù)結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)曲線和模態(tài)分析結(jié)果，評估振動響應(yīng)曲線的合理性；e）評估結(jié)構(gòu)剛強度、動態(tài)響應(yīng)（應(yīng)力和加速度）、陣面形變平面度等指標是否滿足設(shè)計要求；f）對有試驗測試數(shù)據(jù)的模型，應(yīng)開展仿真結(jié)果與試驗結(jié)果的對比分析/驗證，根據(jù)試驗結(jié)果對仿真模型進行修正，以提高仿真模型置信度。7.1.5輸出交付物輸出交付物應(yīng)包含力學(xué)分析模型文件、力學(xué)分析報告等。其中，力學(xué)分析報告應(yīng)包含以下內(nèi)容。a）分析任務(wù)來源。b）分析對象與目的。c）有限元建模與求解。1）單位及坐標系；2）網(wǎng)格劃分；3）材料參數(shù)設(shè)置；4）載荷和邊界施加；5）模型檢查；6）求解分析設(shè)置。d）結(jié)果分析。e）結(jié)論與建議。7.2熱學(xué)建模與仿真7.2.1熱學(xué)仿真項目民用雷達結(jié)構(gòu)熱學(xué)仿真項目主要有溫度分析、濕度分析、流場分析、壓力場分析等，不同層級分析對象應(yīng)開展的仿真項目要求如下：a）系統(tǒng)級：包括天線罩內(nèi)、方艙等，應(yīng)開展溫度分析、濕度分析、流場分析和壓力場分析；b）分系統(tǒng)級：包括天線陣面、機箱/機柜等，應(yīng)開展溫度分析、流場分析和壓力場分析；c）模塊級：包括T/R組件、電源模塊、處理模塊、頻率源等，應(yīng)開展溫度分析、流場分析和壓力場分析。7.2.2層級間仿真模型的信息傳遞熱學(xué)建模與仿真宜采用自頂向下建模方式，以實現(xiàn)不同層級模型信息的傳遞與協(xié)同，信息傳遞的內(nèi)容如下：a）邊界信息傳遞：系統(tǒng)模型完成仿真后，提取裝入的簡化抽象模型的邊界信息，傳遞給分系統(tǒng)或子系統(tǒng)開展詳細仿真；b）簡化抽象模型：分系統(tǒng)或子系統(tǒng)通過詳細仿真得到簡化抽象模型，包含整體的幾何特征以及熱阻、流阻等熱學(xué)特征，并裝入系統(tǒng)模型中開展仿真。7.2.3建模與仿真流程熱學(xué)建模與仿真流程如圖4所示，主要包括下列環(huán)節(jié)：a）幾何模型構(gòu)建與簡化；b）分析模型建立；c）網(wǎng)格劃分；d）模型檢查；e）求解分析；f）結(jié)果輸出、評估與驗證。否是否是圖4熱學(xué)建模與仿真流程圖7.2.4建模與仿真要求7.2.4.1幾何模型構(gòu)建與簡化7.2.4.1.1幾何模型構(gòu)建幾何模型構(gòu)建要求：a）幾何模型一般在三維建模軟件構(gòu)建后導(dǎo)入到熱分析軟件中，也可采用熱分析軟件直接構(gòu)建；b）對仿真結(jié)果精度影響較小的結(jié)構(gòu)，可不建立對應(yīng)的幾何特征或模型。7.2.4.1.2幾何模型簡化幾何模型簡化要求：a）模型簡化對象應(yīng)遠離傳熱路徑的結(jié)構(gòu)或者相對于傳熱路徑特征尺寸很小的結(jié)構(gòu)；c）如果模型具有對稱性，也可以對稱原則簡化建模。7.2.4.2分析模型建立分析模型建立是將幾何模型轉(zhuǎn)化為仿真分析模型，一般包含求解域設(shè)置，簡化抽象模型，初始邊界條7.2.4.2.2求解域設(shè)置求解域設(shè)置應(yīng)符合以下要求。a）強迫對流求解域設(shè)置1）內(nèi)部強迫對流換熱，求解域宜等于模型實體大小；2）外部強迫對流換熱，求解域應(yīng)大于模型實體大小，并超過外部流動邊界層的厚度。b）自然對流散熱求解域設(shè)置1）求解域的高度一般建議為實體最大高度尺寸的3.5倍；2）求解域的寬度和深度宜為實體對應(yīng)寬度和深度的2倍；3）實體下邊界距離求解域邊界宜為實體最大尺寸的0.5倍。7.2.4.2.3簡化抽象模型在上一級分析中包含的下一級模型宜使用簡化抽象模型。簡化抽象模型應(yīng)符合以下要求。a）流阻型簡化模型：1）入口、出口大小應(yīng)和實際截面一致；2）流阻曲線應(yīng)通過詳細模型在數(shù)值風(fēng)洞中模擬或?qū)崪y得到；b）熱-流阻型簡化模型：1）關(guān)注整體溫度時，可將熱源作為體熱源；2）關(guān)注局部溫度時，可將熱源作為面熱源。7.2.4.2.4初始條件和邊界條件設(shè)置初始條件和邊界條件設(shè)置應(yīng)符合以下要求：a）條件參數(shù)設(shè)定盡量模擬實際情況；b）邊界條件的約束區(qū)域與實際區(qū)域相當，以防流動不準確。7.2.4.2.5接觸熱阻設(shè)置接觸熱阻設(shè)置應(yīng)符合以下要求：a）給兩個接觸面中較小面積的表面賦接觸熱阻值；b）當接觸熱阻不能完全確定時，一般按較大的熱阻值予以設(shè)定，即考慮最惡劣工況設(shè)定。7.2.4.3網(wǎng)格劃分網(wǎng)格劃分應(yīng)符合以下要求：a）對熱流密度高或者溫度梯度大的地方應(yīng)進行網(wǎng)格加密，如發(fā)熱芯片等熱源表面附近、導(dǎo)熱系數(shù)小的材料附近、幾何尺寸較小等區(qū)域；b）對于對流換熱的熱仿真分析，流速變化大的地方應(yīng)進行網(wǎng)格加密，如流道中的進出口區(qū)域、收縮c）最小網(wǎng)格不應(yīng)超過物理場的最小特征尺寸；d）網(wǎng)格的最大長寬比應(yīng)控制在20以內(nèi)，不宜超過100。其他要求按SJ21314—2018中5.4的要求執(zhí)行。7.2.4.4模型檢查分析模型建模完成后，應(yīng)對模型的網(wǎng)格質(zhì)量、初始參數(shù)、邊界條件、熱源等進行檢查，要求如下。a）網(wǎng)格質(zhì)量檢查。確認網(wǎng)格劃分質(zhì)量是否滿足7.2.4.3的要求。b）初始參數(shù)檢查。對計算域、流體域、材料參數(shù)等參數(shù)進行檢查，確認與實際情況一致。c）邊界條件檢查。對進出口流量（速度）、環(huán)境壓力、進出口熱動力參數(shù)、濕度參數(shù)等進行檢查，確認與實際情況一致。d）熱源檢查。確認熱源的大小、位置、發(fā)熱方式等是否與實際情況一致。7.2.4.5求解分析求解分析應(yīng)符合以下要求。a）求解參數(shù)的設(shè)置按照推薦參數(shù)或經(jīng)驗確定，對于不好判定的參數(shù)（如風(fēng)扇的阻尼比）選取，應(yīng)采用多次試算比較或與前期試驗結(jié)果比較的方式判斷是否合理。b）物理模型的選擇根據(jù)熱分析的需要確定。c）熱-流耦合仿真時，為提高收斂性能和降低計算時間，強迫流動可以采用先進行流場仿真，固化流場再進行熱仿真，對于自然流動不應(yīng)采用該方法。d）合理設(shè)置收斂判據(jù)。通過在關(guān)注區(qū)設(shè)置監(jiān)測點并增加人工判據(jù)準則，可以明顯提高收斂速度。e）應(yīng)合理控制求解的計算量和存貯量，如網(wǎng)格量、時間步長、輸出結(jié)果設(shè)置等均會對計算量和存貯量有較大影響。f）應(yīng)根據(jù)分析目的和求解的具體情況選擇合理的求解方法。7.2.4.6結(jié)果輸出、評估與驗證7.2.4.6.1結(jié)果輸出結(jié)果輸出應(yīng)包含以下內(nèi)容：a）表面溫度分布應(yīng)體現(xiàn)所關(guān)注的功率器件的最高溫度；b）溫度切面應(yīng)處于所關(guān)注器件的中間位置，體現(xiàn)熱流主要傳遞路徑上的溫度變化；c）應(yīng)結(jié)合速度場和壓力場分布，給出阻力的主要區(qū)域、大小，指導(dǎo)下一步優(yōu)化分析；d）應(yīng)給出分析對象的熱阻曲線，以及改善熱阻的措施防范，指導(dǎo)下一步的優(yōu)化方向；e）應(yīng)將計算的結(jié)果和應(yīng)表達的主要內(nèi)容以圖片、數(shù)據(jù)表格和動畫等形式表現(xiàn)出來。7.2.4.6.2結(jié)果評估與驗證仿真分析結(jié)束后，應(yīng)對仿真結(jié)果進行評估與驗證，內(nèi)容如下：a）分析溫度場、壓力場、速度場等主要仿真結(jié)果，判斷結(jié)果合理性；b）對有試驗測試數(shù)據(jù)的模型，應(yīng)開展仿真結(jié)果與試驗結(jié)果的對比分析/驗證，根據(jù)試驗結(jié)果對仿真模型進行修正，以提高仿真模型置信度。7.2.5輸出交付物輸出交付物應(yīng)包含熱學(xué)分析模型文件、熱學(xué)分析報告等。其中，熱學(xué)分析報告應(yīng)包含以下內(nèi)容：a）分析任務(wù)來源；b）分析對象與目的；c）分析模型建立與求解：1）單位及坐標系，2）幾何模型建立與簡化過程，3）分析模型建立過程，含求解域設(shè)置、初始條件和邊界條件設(shè)置等，4）網(wǎng)格劃分，5）模型檢查，6）求解分析；d）結(jié)果分析；e）結(jié)論與建議。（資料性）三維線纜建模流程三維線纜模型建模流程如圖A.1所示。布線準備工作設(shè)備模型簡化總裝布線骨架布線參考模型設(shè)備模型簡化總裝布線骨架接線關(guān)系整理走線路徑規(guī)劃接線關(guān)系整理創(chuàng)建線軸創(chuàng)建線創(chuàng)建分線創(chuàng)建分線指定輸入/出端選擇路徑、線軸生成線線整理三維標注、技術(shù)要求圖A.1三維線纜建模流程圖（資料性）某雷達天饋伺系統(tǒng)力學(xué)分析模型協(xié)同建模要求示例B.1概述本示例規(guī)定了某雷達天饋伺系統(tǒng)力學(xué)分析模型協(xié)同建模的一些基本要求，用于規(guī)范分系統(tǒng)與系統(tǒng)級力學(xué)分析模型建模的一致性，提升仿真置信度。B.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成