高频响三轴转台O型框架的拓扑分析和优化设计

发布时间：2021-09-06 11:29

　　三轴飞行模拟转台是用于导弹和其它飞行器的地面半实物仿真测试的关键设备,可以模拟飞行器在空间运动的俯仰、偏航及滚转各种姿态变化,广泛应用于航空、航天及国防等尖端领域。作为一种高精度的高频响仿真设备,其台体动态特性直接影响到转台动态仿真的可靠程度。转台外环框架是转台的重要结构支撑部件,其结构形式为O型,在设计阶段对外环框架进行动态特性分析和结构优化设计有着非常重要的意义。本文阐述了结构动力学分析、优化设计、人工神经网络及遗传优化算法的基本理论。按照三轴飞行模拟转台实际运行情况,加载丰富的边界条件,采用拓扑优化分析方法对外环框架进行了结构优化分析。在此基础上,以外环框架的转动惯量作为优化目标,以外环框架结构尺寸参数和一阶固有频率为约束条件,应用遗传—神经网络优化方法对外环框架进行了结构优化设计。最终目的是设计出转台外环框架的最佳结构,使其在满足动态特性指标的前提下获得最小的转动惯量。根据拓扑分析的结果,设计了分区域变高度优化的方法,考虑到结构要求和生产工艺,确定了转台外环框架不同部区域的尺寸参数作为优化参数,利用神经网络建立起优化参数与目标函数的映射,采用尤其适合结构优化的遗传算法优化方法,... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ET301B型三轴仿真转台

图 1-1 ET301B 型三轴仿真转台 图 1-2 ET501A 型五轴仿真转台Fig.1-1 ET301B three-axis Fig. 1-2 Type ET501A five-axissimulation table simulation table1.3 机械结构优化设计方法发展现状

图 1-5 原始模型和拓扑优化后的结构Fig.1-5 Original Model and the Optimized Structure设计主要应用在产品设计的初始阶段，根据结构标对结构的轮廓和外性进行拓扑设计分析。结构-6 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]结构拓扑优化综述[J]. 谢涛,刘静,刘军考.  机械工程师. 2006(08)
[4]拓扑优化研究方法综述[J]. 陈敏志,张旭明,徐冯君.  山西建筑. 2005(21)
[5]《连续结构拓扑优化:综述》简评[J]. 周克民,李俊峰.  力学进展. 2005(02)
[6]机床床身结构的有限元分析与优化[J]. 倪晓宇,易红,汤文成,倪中华.  制造技术与机床. 2005(02)
[7]连续体结构的拓扑优化设计[J]. 罗震,陈立平,黄玉盈,张云清.  力学进展. 2004(04)
[8]复合形遗传算法在离散变量桁架结构拓扑优化设计中的应用[J]. 朱朝艳,刘斌,张延年,郭鹏飞.  四川大学学报(工程科学版). 2004(05)
[9]谐和激励下的连续体结构拓扑优化[J]. 徐斌,管欣,荣见华.  西北工业大学学报. 2004(03)
[10]微型三轴转台的研究[J]. 蒋蓁,李海兴,龚振邦.  机电一体化. 2004(03)

博士论文
[1]三轴飞行仿真转台控制系统设计与控制算法研究[D]. 周长义.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005

硕士论文
[1]交会对接运动模拟器横梁的结构优化研究[D]. 刘静.哈尔滨工业大学 2006
[2]飞行仿真转台现代控制技术研究[D]. 贺小蓉.南京航空航天大学 2002



本文编号：3387376