惯导系统结构拓扑优化方法研究

• 作者: 杨晨曦 余盛强 闫红松 袁大义 王永振
• 来源期刊: 导航定位与授时
• 关键词: 拓扑优化 惯导系统 多工况组合 等效边界 轻量化设计
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 仿真与测试|Simulation and Testing
• 页码范围: 149-157
• 页数: 9页
• 分类号: V414.19
• 语种: 中文
• DOI: 10.19306/j.cnki.2095-8110.2021.04.019

摘要

针对惯导系统结构拓扑优化问题,提出了一种考虑多工况组合和等效边界处理的优化方法.以惯导系统结构件为研究对象,梳理了不同结构件的载荷工况;以刚度最大为 目标函数,以体积分数、结构频率和最大变形等作为约束条件,研究了变密度拓扑优化方法;以某惯导系统的盖板、惯性台体和外壳体3个结构件为例,进行了优化方法验证.结果表明,与传统设计相比,在满足系统刚度、频率及动态特性的前提下,优化后的3个结构件质量分别减小18.3％、22.6％和18.0％,整体质量减小18.7％,实现了惯导系统结构的轻量化设计.