基于拓扑优化技术的光电平台弹性轴优化设计-论文.pdf

《基于拓扑优化技术的光电平台弹性轴优化设计-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第38卷第3期长春理工大学学报(自然科学版)Vo1．38No．32015年6月JournalofChangchunUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition)Jun．2015基于拓扑优化技术的光电平台弹性轴优化设计柳鸣，李丹妮。，张国玉，侯升日，曹维国，刘英。(1．长春理工大学光电工程学院，长春130022；2．长春理工大学科学技术处，长春130022；3．广东工商职业学院科学技术处，广州526020)摘要：竖直方位弹性轴系是机载光电平台

2、关键部件以及主要承受载荷的部件，由于其负载重大，所以竖直弹性轴的强度、刚度与基频频率将直接影响光电平台的跟踪精度与稳定性。本文采用拓扑优化技术结合挠性设计思想对弹性轴进行结构优化设计，合理布置加强筋位置，弹性轴质量减轻38．5％，壁厚减小4O％，基频数值提高19．7％，且在高温载荷下由于温度应力引起最大变形量减小23％，在不影响机械性能以及热性能的前提下优化结构，减轻了重量。关键词：光电平台；弹性轴；拓扑优化；有限元分析中图分类号：TH128；TH741文献标识码：A文章编号：l672—9870(2O1

3、5)O3一O033—04TopologyOptimizationDesignforElasticShaftingofOptoelectronicPlatformLIUMing，LIDalmi，ZHANGGuoyu，HOUShengri，CAOWeiguo，LIUYing。(1．SchoolofOptoelectronicEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology．Changchun130022；2．Departmentofscience&t

4、echnology，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022；3．Departmentofscienceg>technology，GuangdongCollegeofBusinessandTechnology，Guangzhou526020)Abstract：Theverticalazimuthshaftingisthekeycomponentandthemainbearingcomponentofairborneoptoelec

5、tron-icplatform，becauseofitsheavyloadandlargeinertiamoment，itsstrength，stiffnessandfundamentalfrequencywilldirectlyaffectthetrackingaccuracyandtrackingstability．Thetopologyoptimizationcombiningwithflexibilitydesignthoughtisadoptedinthispapertoexerciseopt

6、imaldesignonelasticshafting，thestiffenersaredistributedrationally，thequalityofelasticshaftingreducesby38．5％anditswallthicknessreducesby40％butthevalueoffundamentalfre—quencyincreasesby19．7％andthedeformationcausedbytemperaturestressunderhigh—thermalloadred

7、ucesby23％．theweightdecreasesandthemechanicalstructureisoptimizedwithoutinfluencingmechanicalpropertiesorthermalproperty．Keywords：optoelectronicplatform；elasticshafting；topologyoptimization；finiteelementanalysis机载光电对抗稳定平台能实现对运动目标的快载光电平台的相关研究Et益受到重视，由于其安装速

8、捕获、精确跟踪和强有力干扰等功能，具备了信息在各种航天飞行器上，工作在复杂的动态环境中，常化战争对武器装备的要求，属于高定向有源干扰设常会遭受到飞机动态环境下的振动、冲击等外界因备，用来实现对激光制导武器欺骗、干扰、致盲、摧毁素的影响，光电平台中安装有诸多的光电传感器，如的目的n]。光电对抗平台是集光学技术、激光技术、CCD、光电陀螺、轴角编码器等，这些传感器都需要精密机械技术、自动控制技术、惯性陀螺技术和数字工作在相对稳定的环境下才能保持