【摘 要】
：
伴随巡飞弹这一新型武器系统的快速发展，巡飞弹载光电载荷设计过程中关于小型化、轻量化、抗过载等多种要求的设计矛盾日益突出。为解决巡飞弹载光电系统小型化轻量化前提下的高效承载问题，建立了一种基于拓扑优化的巡飞弹载光电关键结构设计方法。该方法以结构低阶模态频率和过载工况下的结构柔顺度为设计约束，以重量最小为目标，建立了基于变密度法的拓扑优化设计模型，进而利用Altair HyperWorks软件求解得到
论文部分内容阅读
伴随巡飞弹这一新型武器系统的快速发展，巡飞弹载光电载荷设计过程中关于小型化、轻量化、抗过载等多种要求的设计矛盾日益突出。为解决巡飞弹载光电系统小型化轻量化前提下的高效承载问题，建立了一种基于拓扑优化的巡飞弹载光电关键结构设计方法。该方法以结构低阶模态频率和过载工况下的结构柔顺度为设计约束，以重量最小为目标，建立了基于变密度法的拓扑优化设计模型，进而利用Altair HyperWorks软件求解得到关键结构的拓扑布局方案，之后综合弹载光电系统功能要求和零件加工工艺等要求，利用UG软件对拓扑优化结果进行几何模型重构并开展校核分析，最终完成关键结构的优化设计方案。在应用算例中，首先对某巡飞弹载光电关键结构零件光具座的经验设计方案进行了分析，然后利用该拓扑优化设计方法，在主要力学性能保持不变甚至部分性能有所提升的前提下，将该光具座结构成功减重22.4%，有效提高了该巡飞弹载光电系统的轻量化水平和结构承载效能，满足了系统设计要求，同时也表明了该优化设计方法的有效性和实用性，具有良好的推广性。
其他文献
装载机作为建设机械中一种重要的工程车辆,广泛应用于矿山运输、道路施工及水利水电建设等工程领域,但其工作环境比较恶劣,装载机在频繁转场运输过程中,其工作装置因不平路面激励对前车架造成振动和冲击,从而导致物料的洒落,严重时整机产生“点头”现象,影响工作效率,因此装载机的行驶平顺性的提高是保证驾驶舒适性和铲斗物料完整性的关键。本文以ZL50装载机为研究对象,以提高装载机的行驶平顺性为目的,开发一种单油阻
波浪能作为一种无污染和可再生的新型能源,储量丰富且分布广泛,具有巨大的开发价值。我国拥有漫长的海岸线,南海海域岛屿众多,对波浪能进行开发是解决海岛和海上平台供电问题的有效途径,对波浪能发电技术进行研究意义重大。以振荡扑翼波浪能发电装置为研究对象,对波浪理论、波浪能采集机理、子系统设计方案、系统元器件数学模型和发电效率等问题进行研究。主要研究内容如下:（1）能量采集机理和采集机构方案设计。建立线性规
为了提高研发速度和降低实验成本,陆地船舶运动模拟台在舰载装备研发等领域的应用日趋广泛。但船舶运动模拟台普遍存在重偏载及实时控制困难等问题,所以开展抗偏载能力强、大负载、可实时控制的船舶运动模拟台研究具有理论和工程应用意义。本文基于一种具有抗偏载能力强、刚度好的4UPS/UP三自由度并联机构,并创新提出对缸反向连通液压驱动的方式,最终基于对缸驱动三自由度模拟台样机进行实验研究,具体研究工作如下:船舶
锻造操作机是锻造液压机组的重要组成部分,与液压机配合能完成各种锻造作业。吊挂系统铰接在大车行走机构上,控制钳杆完成各种工艺动作,其合理的结构设计对工件良好的塑性成形有着重要作用。本文以锻造操作机作为研究对象,基于操作机的实际工况和钳口末端位姿要求,系统地综述了锻造操作机的工作机理,重点分析了平行连杆式操作机吊挂系统的结构特性和缓冲机理,为操作机的结构设计提供了参考。基于锻造操作机的实际工况,阐述了
油气悬架技术作为多轴重型车辆底盘的两大关键技术之一,其特性建模是油气悬架系统设计、应用与控制的理论基础。但是,目前对油气悬架的建模方法无法准确反映中高频率工况下悬架的实际特性,而针对整车油气悬架系统综合性能的研究也鲜有报道。因此,为了探究基于真实气体特性的整车油气悬架系统特性,本文从以下几个方面开展了相关研究:（1）试验研究了蓄能器内气体压力特性与主要影响因素的映射规律。利用蓄能器试验平台,针对定
气穴是液压系统中常见的一种有害现象。气穴的发生不仅影响了流体传动的连续性,同时气泡溃灭过程中会产生强烈的振动和噪声,更重要的是会在元件表面造成气蚀,从而污染系统的工作介质,增加产品工作的潜在隐患和薄弱环节,降低产品寿命,甚至导致整个系统无法正常工作。本课题针对气液联合式碎石器内部出现的气穴问题,在分析该碎石器工作特性的基础上,建立了碎石器的运动机构、蓄能机构、内部容腔、阻尼结构以及气穴现象的数学模
深海环境中存在着大量的浮游微生物,其在工业、医疗、生命科学等领域中具有重要的研究价值。但压力、温度的变化会导致浮游微生物消亡或变质,严重影响数据的真实性。因此,研制深海浮游微生物浓缩保压保温取样装置至关重要。本文基于传统取样器的设计,采用模块化的设计思路,根据每个模块所实现的功能,将取样装置划分为七大模块,分别为保压模块、过滤模块、保温模块、储存模块、控制模块、动力模块、转移模块。通过Solidw
工程机械主要用于公路、铁路、港口、矿山等基础建设工程,其中动力传动系统的性能直接影响着工程机械的作业质量、效率高低以及操纵性能好坏等。液压机械无级变速器（HMCVT）作为工程机械动力传动中重要的部分,是静液压传动与机械传动汇流的双功率流传动形式,主要作用是使工程机械传递的动力和行驶速度可以与负载变化相适应,满足作业或行驶工况的动力需求。目前,部分品牌工程机械采用的液压机械无级变速器使用性能存在动力
在近期如俄乌冲突等多起局部战争中，巡飞弹发挥出了机动灵活、精准打击等战场优势，受到越来越多的关注，但在城市环境中使用巡飞弹，易受到各种各样建筑物的阻挡，影响操作员对战场的研判和对巡飞弹的精准控制。为使操作员快速掌握大规模复杂城市作战场景中的任务环境，辅助操作员高效指挥巡飞弹，从提高操作员态势感知能力的方向对巡飞弹控制站展开研究，设计了一种基于三维动态场景重构和虚拟现实的控制站系统态势显示方法，基于
液压挖掘机是应用最为广泛的工程机械机种之一,具有销量大、装机功率大、能效低等特点。这在消耗海量燃料的同时,也给环保带来了巨大压力。随着国家“双碳”战略目标的提出,节能降耗成为了挖掘机行业发展的一个重要方向。为了提高挖掘机的能效,能量回收技术得到了工程机械行业和相关研究单位的广泛关注。根据能量存储形式的不同,现有的能量回收技术主要可以分为电气式、液压式和机械式三种。当前在挖掘机领域应用的能量回收技术