机载PMI泡沫夹层结构雷达天线罩在环境温度变化时会发生热-结构耦合变形,严重时会对罩体透波性能产生不良影响。本文针对某型机载雷达天线罩的热变形分析需求,开展了不同条件下PMI泡沫夹层结构雷达天线罩的热-结构耦合变形规律研究。使用真空袋压工艺,制备了LT-5089和760E两种型号树脂浇铸体及石英玻纤增强复合材料蒙皮,并测试了力学和热学性能。实验表明,在30℃-70℃的范围内,两种复合材料蒙皮的拉伸模量随温度的升高而显著降低,但蒙皮、浇铸体及PMI泡沫的导热系数、热膨胀系数、比热容等热性能参数基本不发生变化。使用ANSYS有限元软件建模分析,在实验测试得到的相关材料性能参数的基础上,模拟计算并分析了天线罩的热-结构耦合应变规律。在PMI夹层结构天线罩经历升温-降温过程后,罩体整体发生膨胀,且由罩体棱边处至透波平面中心,膨胀应变不断减小,整体呈现出透波平面内产生凹陷的趋势。同时,蒙皮厚度的减小、升温速率的减慢、降温速率的加快、连续升降温循环次数的减少以及使用760E树脂基体皆会使天线罩的热-结构耦合变形减小,为此型雷达天线罩的设计、使用和维护提供一定的指导建议,为PMI泡沫夹层结构热-结构耦合变形分析积累相关的基础数据。设计了天线罩的温度冲击实验,将经历温冲实验后天线罩透波面的变形值与有限元模拟计算结果进行对比验证。结果表明,温冲实验后天线罩的变形规律与模拟计算结果一致,计算应变值与实验测试值之间平均相差35.08%。温冲实验还表明,PMI夹层结构天线罩透波面的最大形变小于0.1mm,符合天线罩的设计指标要求。