机载光电平台内框架拓扑优化设计

摘要：

为提高机载光电平台动态性能,减小振动环境对其成像质量的不利影响,采用基于变密度法的拓扑优化理论,以最小化合成柔度指数为目标函数,以基频不低于某值为约束条件,对光电平台内框架进行了拓扑优化设计,并对优化前、后内框架结构的刚强度及模态振型进行了对比分析,结果表明优化后内框架在减重8％的情况下静、动态特性均得到了大幅度提升,最大变形量由0.058 mm下降至0.016 mm,最大应力值由16.3 MPa下降至2.7 MPa,基频由131 Hz提高至213 Hz.在减小重量的同时有效地降低了结构的最大变形,提高了结构整机性能.最后通过振动试验验证了拓扑优化结果的正确性.这种拓扑优化技术将为以后光电平台的设计提供有效的帮助.

关键词：机械设计、拓扑优化、光电平台、变密度法、有限元分析

所属期刊栏目：50

分类号：V241(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划,2008AA121803;国家重点基础研究发展计划973计划,2009CB72400607

在线出版日期：2014-09-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：135-141