红外导引头稳定平台主框架拓朴优化设计

摘要：

为了提高红外导引头稳定平台动态性能,减小振动环境对其稳定精度和光电载荷成像质量的影响,采用基于变密度法的拓扑优化理论,利用NX/TOSCA软件,以刚度最大化为目标函数,以体积比约束为设计响应约束,对红外导引头稳定平台主框架进行了拓扑优化设计.对比分析了经优化设计和经验设计的主框架结构形式的刚度及模态振型.结果显示,经拓扑优化的主框架在动态性能有所提高的情况下,结构质量大幅地减小,最大变形量由3.2μm减小到2.8 μm,一阶固有频率由1 567 Hz提高到1 953 Hz,质量减小32.4％,有利于导引头轻量化水平的提升和整机性能的提高.最后,通过振动试验和稳定精度的检测数据验证了主框架的动态性能,说明了拓扑优化结果的正确性,这种拓扑优化方法可为其他重要件结构设计提供帮助.

关键词：机械设计、拓扑优化、变密度法、红外导引头

所属期刊栏目：45

分类号：V241.02(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家"863"计划2013AA122102;国家"973"计划2009CB7240020603B

在线出版日期：2016-05-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：208-212