机载光电平台内框架拓扑优化设计

• 作者: 刘家燕 张国玉 李明 王平 高玉军
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 机械设计 拓扑优化 光电平台 变密度法 有限元分析
• 年，卷（期）: 2014,（13）
• 所属期刊栏目: 数字化设计与制造
• 页码范围: 135-141
• 页数: 7页
• 分类号: V241
• 字数: 3916字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2014.13.135

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王平	长春理工大学光电工程学院	192	2203	24.0	40.0
3	李明	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	251	3222	29.0	47.0
4	张国玉	长春理工大学光电工程学院	169	1156	17.0	24.0
5	高玉军	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	31	355	10.0	17.0
6	刘家燕	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所	10	144	7.0	10.0