在本文中，作者通过50米口径射电望远镜天线的设计案例，详细介绍了三维造型CAD/CAE技术在大型天线设计中的应用。文章涉及的关键知识点包括：
三维造型CAD/CAE技术应用：三维造型技术主要是利用计算机辅助设计（CAD）软件，如Pro/E，进行天线各部分的结构设计。而计算机辅助工程分析（CAE）技术，则是运用有限元分析软件如Patran/Nastran来模拟天线在实际工作中的受力情况和运动情况，以便于分析其结构的可靠性和安全性。
机械运动分析/运动机构设计：机械运动分析关注天线的动态行为，评估其运动机构在各种工作条件下的性能。这包括对天线驱动和定位机构的模拟，确保运动的平滑和精确。
装配干涉检查、数字化预装配：在制造前，通过三维设计模型进行装配检查，避免实际装配过程中出现零件干涉和组装错误，从而减少制造成本和提高制造效率。
三维设计生成二维工程图：将三维模型转换为二维工程图纸，这是传统制造和加工过程中不可或缺的环节。工程图提供了尺寸、公差、材料和其他制造所需的详细信息。
数字化建模：天线的每个部件在计算机中都以数字化模型的形式存在。这些模型包括详细的几何形状、物理属性和材料特性。建立模型时，需要考虑实际工作中的载荷情况，以及如何最有效率地模拟这些载荷。
载荷计算：天线在设计时需要考虑到各种载荷，包括自重、风载荷和积雪载荷。自重载荷是由于天线自身重力产生的，风载荷是由于风力作用在天线表面产生的，积雪载荷是由于雪落在天线表面上导致的额外重量。这些载荷的计算对于确保天线结构的安全性和可靠性至关重要。
力学分析：在建立了三维模型并计算了载荷之后，需要进行力学分析，以评估天线在各种工作条件下的力学性能。这通常包括静力学分析，以确定结构在静态载荷下的应力和位移分布。
结构设计分析过程：通过利用三维造型CAD/CAE技术，可以对天线反射体的各个部分进行详细的结构设计和分析。例如，反射面由多个块扇型单元板组成，背架是通过焊接球连接的圆钢管结构，馈源仓采用型材焊接，而反射体下部扇型齿轮则是采用厚钢板焊接制成。
总体而言，本文从概念设计、曲面成型、参数化设计、尺寸校核、辅助安装等多个方面，深入阐述了三维造型CAD/CAE技术在天线结构设计中的应用。这些技术的应用不仅提高了天线设计的精确性，也大大提升了设计效率和可靠性。随着计算机技术的进一步发展，三维造型CAD/CAE技术将在天线结构设计乃至整个制造业中扮演越来越重要的角色。
