惯性平台是航天飞行器控制和制导的核心部件,其工作精度和可靠性直接影响着飞行器的飞行精度.台体组件是惯性平台的关键部分,陀螺仪、加速度计等高精度惯性仪表都安装在平台台体上.台体组件的静、动态性能直接决定着惯性仪表的工作精度和可靠性.随着航天技术和国防事业的日益发展,现代军事技术对新型号平台不仅要求设计达到小型化、轻量化以及适应大过载、大冲击等恶劣力学环境条件,而且要求研制周期短、定型快及更高的可靠性指标.因而传统上基于静态分析的经验类比并辅以实验修正的设计方法已无法满足新型号平台的苛刻要求.在目前更加轻型的结构材料还未取得突破性进展的情况下,平台结构的动态分析与优化设计便显得愈加重要.该文利用有限元分析软件通过建立接触单元,较好地处理了台体组件中的轴承连接问题.进而建立了台体组件的三维有限元模型和模态实验模型,利用有限元法对台体组件结构进行了静动态计算和分析,并通过模态实验验证了有限元模型的正确性和计算结果的可靠性.在有限元分析和模态实验的基础上,该文针对不同型号平台系统对台体组件的不同要求,运用工程优化基本原理,提出了两种方案对台体组件进行了优化设计.第一个方案优化后的结果与原结果相比,其质量减轻了1.82﹪,六个惯性仪表安装面的动态性能较优化前则有了大大改善.第二个方案优化后的结果与原结果相比,六个惯性仪表安装面的动态性能变化不大,但台体组件质量却下降了8.4﹪,下降效果比较明显.两种优化方案设计简单,易于实现,达到了该课题所提出的目标.该文的研究工作对今后后续型号惯性平台的改型设计具有一定的指导意义.利用计算机的高效率进行辅助设计并适时分析,不仅能实现小型化,轻量化,使结构设计最优化,而且能大大缩短研制周期,节省研制费用.