机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2014年
13期
135-141
,共7页
王平%张国玉%刘家燕%李明%高玉军
王平%張國玉%劉傢燕%李明%高玉軍
왕평%장국옥%류가연%리명%고옥군
机械设计%拓扑优化%光电平台%变密度法%有限元分析
機械設計%拓撲優化%光電平檯%變密度法%有限元分析
궤계설계%탁복우화%광전평태%변밀도법%유한원분석
mechanical design%topology optimization%electro-optical platform%variable density method%finite element analysis
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.
為提高機載光電平檯動態性能,減小振動環境對其成像質量的不利影響,採用基于變密度法的拓撲優化理論,以最小化閤成柔度指數為目標函數,以基頻不低于某值為約束條件,對光電平檯內框架進行瞭拓撲優化設計,併對優化前、後內框架結構的剛彊度及模態振型進行瞭對比分析,結果錶明優化後內框架在減重8％的情況下靜、動態特性均得到瞭大幅度提升,最大變形量由0.058 mm下降至0.016 mm,最大應力值由16.3 MPa下降至2.7 MPa,基頻由131 Hz提高至213 Hz.在減小重量的同時有效地降低瞭結構的最大變形,提高瞭結構整機性能.最後通過振動試驗驗證瞭拓撲優化結果的正確性.這種拓撲優化技術將為以後光電平檯的設計提供有效的幫助.
위제고궤재광전평태동태성능,감소진동배경대기성상질량적불리영향,채용기우변밀도법적탁복우화이론,이최소화합성유도지수위목표함수,이기빈불저우모치위약속조건,대광전평태내광가진행료탁복우화설계,병대우화전、후내광가결구적강강도급모태진형진행료대비분석,결과표명우화후내광가재감중8％적정황하정、동태특성균득도료대폭도제승,최대변형량유0.058 mm하강지0.016 mm,최대응력치유16.3 MPa하강지2.7 MPa,기빈유131 Hz제고지213 Hz.재감소중량적동시유효지강저료결구적최대변형,제고료결구정궤성능.최후통과진동시험험증료탁복우화결과적정학성.저충탁복우화기술장위이후광전평태적설계제공유효적방조.
