有源相控阵雷达(Active Phased Array Radar,APAR)具有扫描速度快、功能多、可靠性高、隐身性能好、抗干扰能力强等众多优势,已广泛应用于各个领域。作为车载武器装备的重要组成部分,APAR的电性能参数直接影响着战车在战场上对目标的搜索与制导,进而影响整车的作战能力。近年来,APAR朝着高频段、高增益、高功率、高密度、高精度、集成化、智能化等方向发展,这也使得APAR的机电耦合愈加紧密。对于车载APAR而言,其在服役环境中会受到风载、热冲击、路面随机振动、过载、炮振等载荷影响,导致雷达天线阵面变形从而影响天线的电性能,严重时还可能导致天线结构遭到破坏。针对结构复杂、机电热耦合问题紧密、多学科交叉融合的高性能车载APAR,传统的脱离于电性能的机电分离设计思路既难以准确满足当下设计要求,又延长了车载APAR的研制周期。针对以上问题,本文以车载APAR为研究对象,主要研究内容如下:(1)实现了面向电性能的车载有源相控阵雷达结构分析与校核。为保障车载APAR在服役环境下精确可靠的工作,首先利用ANSYS软件对某车载APAR在典型载荷下(稳态风载、过载、路面随机振动和半正弦加速度冲击)的结构力学性能进行了校核,然后基于APAR机电耦合理论进行了电性能影响分析。结果表明,四种不同载荷作用下的雷达结构强度及电性能均满足要求。其中,冲击振动载荷对雷达的影响最为显著,导致雷达增益下降了0.7 d B,最远探测距离缩短了6.7 km。(2)研究了ANSYS二次开发技术及系统集成技术。为降低面向电性能的APAR结构分析与校核的操作难度,实现雷达结构仿真分析的自动化、智能化,基于ANSYS参数化设计语言(ANSYS Parametric Design Language,APDL)及批处理技术,实现了车载APAR在典型载荷环境下建模和仿真的建模参数化、载荷施加动态化、分析过程自动化以及结果提取自动化。该研究为开发基于机电耦合的车载有源相控阵雷达结构分析与优化设计软件的参数化建模与自动分析模块奠定了技术基础。(3)探索了基于试验设计的雷达结构耦合优化设计方法。为实现雷达的轻量化设计以提高战车的机动能力和战场生存能力,首先基于有源相控阵雷达结构变形与雷达探测性能参数的耦合模型,建立了基于机电耦合理论的车载APAR优化设计数学模型,然后将试验设计方法(Design Of Experiments,DOE)应用到了车载有源相控阵雷达的结构轻量化设计当中,最终实现了某车载APAR减重10%的优化目标,同时满足了其电性能恶化程度不高于25%的约束条件。通过此部分研究,为后文软件开发的优化设计模块奠定了坚实的基础。(4)建立了面向车载有源相控阵雷达电性能的结构分析与优化设计软件平台。为加快车载APAR研制进程,缩短研制周期,降低研制成本,利用C++Builder工具,并基于机电耦合理论,开发了面向车载APAR电性能的结构分析与优化设计软件平台。该软件可实现车载APAR在不同载荷环境下的结构性能分析、电性能计算以及优化设计。最后以某型车载APAR为例,进行了雷达结构校核与电性能耦合计算,并通过优化使该车载APAR减重440 kg,达到了减重10%的优化目标且电性能满足要求,从而验证了该仿真设计软件实用性及有效性,为其它产品的研制提供了借鉴与参考。