高体份 SiC/Al 复合材料空间相机框架的拓扑优化设计

摘要：

为了提高空间相机在力/热双重环境条件下的系统稳定性，同时能够实现系统的轻量化目标，在某型空间相机的研制过程中选用了具有高比刚度和热稳定性的高体份 SiC/Al 复合材料。采用整体式框架结构，将基于变密度法的连续体结构拓扑优化方法应用到相机框架结构的初始设计中，通过设定相应的约束条件和目标函数，进行迭代求解，得到了相机框架分别在 X、Y、Z 三个方向重力作用下的结构拓扑优化结果，结合工艺要求，最终确定了空间相机框架的设计方案。通过与对比方案比较发现，经过拓扑优化所得到的框架结构在结构刚度及轻量化率上都有明显提高，实现了空间相机框架高刚度、轻量化的设计目标。

关键词：拓扑优化、高体份 SiC/Al 复合材料、框架结构、空间相机

分类号：TH164

资助基金：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所创新工程ZJ99130B

在线出版日期：2014-09-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2526-2531