某无人机载雷达挂架结构设计

针对某无人机载雷达挂架结构的技术特点,开展了结构技术研究和实践工作,包括该挂架的结构形式、材料选择、工艺设计、表面处理和仿真分析等。为验证挂架的承载能力是否满足机载雷达的技术指标要求,基于有限元软件对其结构进行了有限元分析,计算了系统平飞状态和降落状态时挂架的刚强度以及机载雷达的倾斜角度。计算结果显示刚度和强度均满足使用要求。此外,实际应用显示,该挂架的使用稳定可靠,安装工艺简单、运输方便,达到了设计目标。     

浮空器设备挂架的总体结构设计

设备挂架是浮空器系统的重要组成部分。首先依据航空产品结构设计要求以及设备挂架实际使用需求,对挂架整体结构设计进行详细设计;其次利用有限元仿真软件ABAQUS建立设备挂架的有限元模型,对设备挂架的刚强度进行分析;最后根据刚强度分析结果对设备挂架进行相应的轻量化改进设计,此设备挂架通过实验验证满足设计与使用要求,已成功应用于某工程中。     

某雷达机柜结构刚强度有限元分析

雷达机柜装在设备平台舱内,会受到过载、冲击、随机振动等环境条件的影响,需要考虑结构的刚强度是否满足要求.文中针对某雷达机柜结构,采用大型有限元仿真软件ABAQUS,对机柜结构在过载、冲击、随机振动等环境条件下的刚强度进行了仿真分析,并对结构中刚强度较弱的部位进行了优化设计.结果表明,改进后的结构刚强度满足设计要求.     

机载雷达天线座结构优化设计

机载雷达的设计不仅要满足刚强度要求,而且要满足轻量化要求。文中采用拓扑优化方法对某机载雷达天线座结构进行了优化设计,以体积最小化为设计目标,单元密度为设计变量,节点位移限制为约束条件。将优化后的方案与最初设计方案进行对比发现,在结构重量减轻的同时,结构的刚强度得到了明显的提高。这也表明,拓扑优化方法非常适合于机载雷达特别是天线座的结构设计。     

某无人机光电载荷挂架总体结构设计

依据航空产品结构设计特点以及光电载荷的安装需求,确定光电载荷挂架的总体结构方案。在分析光电载荷工作机理和工作环境的基础上,对光电挂架进行详细结构设计,并利用Pro/E软件进行三维建模,在ABAQUS软件中建立光电载荷挂架的有限元模型,并对挂架的刚强度特性进行分析,验证了方案的可行性。应用于某型号无人机的试飞结果表明,光电挂架在承受较大载荷下变形量较小,且有一定的减振作用。     

冲击载荷下某挂架中罩螺钉孔开裂原因分析

冲击是挂架面临的多种严酷力学环境考验之一,在冲击试验中,某挂架中罩连接螺钉孔多处发生开裂失效。文中应用Ansys有限元软件对该结构进行了瞬态动力学仿真,首先得出该中罩螺钉孔上所承受的载荷,然后考虑材料非线性的影响,对螺钉孔进行应力分析,得出螺钉孔上的应力大于材料的抗拉强度,结构不满足强度要求,分析结果与试验结果一致,为今后在此方面的设计工作提供参考方法。     

某星载电子设备有限元分析及设计改进

文中利用ANSYS建立了某星载电子设备的有限元分析模型,对其进行模态分析,并在此基础上进行了随机振动响应分析,结果表明设备的刚强度满足系统要求.获得了某型器件安装处的加速度响应情况,结合有限元分析结果对结构进行局部设计改进,改进后最大加速度响应值降低了19.4％,并顺利通过了振动试验考核.研究表明,在设计初期采用有限元方法对设备结构性能进行仿真分析可以缩短研制周期,降低后续试验风险.     

安装架结构强度分析与疲劳损伤评估

为了保证安装架的结构刚强度以及各设备的可靠性,使其适应载机的过载、冲击、振动等环境条件,采用有限元方法对雷达安装架进行了结构强度分析和随机振动下的疲劳损伤评估.分析结果表明,安装架能够满足结构刚强度要求且不会发生疲劳破坏.同时,该研究结果可以为安装架的优化与减重设计提供重要的理论依据,其结构强度分析和疲劳损伤评估方法可以为今后类似的结构分析提供良好的借鉴与参考.     

深度救援用移动式升降梯设计

介绍了一种成本低、灵活高效的深度救援设备;提出了移动式升降梯的3种设计方案并且选择了最具可行性的方案;设备主要由三节伸缩梯架组成,相互之间通过滑道连接在一起,通过电动机正反转实现梯架的伸缩,每节伸缩梯架有一个独立的链传动系统,链条上的踏板机构可以将被救人员运输到地面上.阐述了龙门架机构、链传动机构和行走机构的结构设计,对龙门架进行了结构强度的校核,计算结果表明龙门架的结构强度满足设计和使用要求.     

随机载荷作用下某导弹挂架的疲劳寿命分析

对某导弹挂架在随机载荷作用下进行有限元动态仿真分析,基于随机谱分析基础,利用基于高斯分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法对某导弹挂架进行了随机振动疲劳环境分析。分析得到:导弹挂架结构在飞机给定随机激励下的应力响应特征以及导弹挂架结构疲劳危险区域为耳片;根据材料疲劳特性,计算得到挂架结构空载及加载情况下的振动疲劳寿命系数,由寿命系数可知结构满足其寿命要求。     

基于HyperMesh/OptiStruct的发动机支架结构拓扑优化设计

利用SolidWorks三维建模软件建立发动机支架的原始计算机辅助设计(computer aided design, CAD)模型,并将其CAD模型导入HyperMesh,生成三维模型,对发动机支架有限元模型的静态特性和动态特性进行分析,进而利用HyperMesh自带的OptiStruct优化模块中的变密度拓扑优化算法...     

舰载铸铝密闭机柜优化分析

刚强度/重量比最优是舰载铸铝密闭机柜的设计目标。为满足设计要求,对机柜进行了结构优化分析。采用拓扑优化方法确定了机柜加强筋布局;通过手工优化和有限元刚强度分析计算,确定了加强筋截面参数、板厚等具体设计参数。结果表明该机柜动态特性可满足设计要求。     

Topology optimization of compressor bracket

Topology optimization is very useful engineering technique especially at the concept design stage. It is common habit to design depending on the designer’s experience at the early stage of product development. Structural analysis methodology of compressor bracket was verified on the static and dynamic loading condition with 2 bracket samples for the topology optimization base model. Topology optimization is able to produce reliable and satisfactory results with the verified structural model. Base bracket model for the topology optimization was modeled considering the interference with the adjacent vehicle parts. Objective function was to minimize combined compliance and the constraint was the first natural frequency over 250 Hz. Multiple load cases such as normal mode calculation and gravity load conditions with 3-axis direction were also applied for the optimization, expecting an even stress distribution and vibration durability performance. Commercial structural optimization code such as optistruct of Altair Engineering was used for the structural topology optimization. Optimization was converged after 14 iterations with the satisfaction of natural frequency constraint. New bracket shape was produced with the CATIA based on the topology optimization result. The new bracket from topology optimization result was compared with the traditional concept model and topology optimization base model under 4 load cases. 14 % 1’st natural frequency of new bracket with only 4 % mass increment increased compared to the concept model. 31 % mass decreased compared to the base model without the increment of stress under gravity load cases. It was analyzed thata new bracket would not fail during a vibration durability test, and these results were verified with a fabricated real sample under the durability condition.     

机载SAR天线座连接支架的拓扑优化设计

拓扑优化方法在雷达天线座的减重设计中具有突出优势,特别适合于大型精密雷达和机载雷达天线座的结构优化设计。文中建立了连接支架的拓扑优化模型,以单元密度为设计变量,体积分数上限为约束条件,加权应变能最小化为优化目标,对机载SAR天线座连接支架进行了拓扑优化设计。考虑到结构美观和制造性,添加了对称平面约束和拔模约束。结果表明:拓扑优化结果符合仿生学原理,在减轻质量的同时,也提高了结构性能。     

岸桥门框连接斜撑布置研究与优化

针对某型号岸边集装箱桥式起重机门框斜撑进行优化设计。首先应用结构拓扑优化技术,建立斜撑拓扑优化设计的模型;通过拓扑优化设计,得到三种斜撑的布置方案。然后基于斜撑的抗风振要求对斜撑进行尺寸优化,得到满足设计条件的质量最轻的优化结果。通过对优化后的斜撑结构在岸桥整机上的刚度和强度校核,验证了提出方法的有效性。     

双摆角铣头万向架拓扑优化设计

结构优化方法在实际工程中得到了越来越广泛的应用,文中综合考虑各种结构优化方法的适用性,并选择了拓扑优化方法,采用ANSYS软件拓扑优化模块对双摆角铣头万向架结构进行优化.优化改进后,在刚度、强度满足设计要求的情况下,万向架质量减少了21％,优化效果显著.     

一种测控天线支架的优化设计

在航天领域,星上载荷的质量直接影响整星的发射成本。为了降低星上天线的质量,文中以某卫星测控天线支架为研究对象,在满足天线电性能和力学性能的前提下,采用传统方法和拓扑优化分别对支架进行改进设计,然后利用有限元分析软件Workbench对天线进行仿真分析,得到模态响应曲线和正弦振动应力云图,并对比分析仿真结果,获得支架的最优结构设计方案。该支架通过拓扑优化设计并采用增材制造（3D打印）技术加工,不仅满足各项性能指标要求,而且其质量降低了20.3%,加工时间也缩短了近60%。     

应力约束下数控插齿机床身的拓扑优化设计

由于数控机床在工作时受到复杂载荷的作用,因此在进行数控机床各零部件结构设计时,需要满足一定刚度和强度要求.文中以数控插齿机床的床身为研究对象,利用Pro/Engineer建立床身三维模型,基于HyperWorks软件对床身进行应力约束下的拓扑优化设计,根据优化后的拓扑结构,提出改进的设计方案,并进行验证.     

太阳能热水器支架的力学分析与优化研究

利用ABAQUS有限元分析软件把整个太阳能热水器支架作为研究对象,将支架视为空间板梁组合结构,将数值仿真计算与实际结构应力测试相校核,提高了分析结果的准确性和可靠性。通过力学仿真及结构优化,对提高太阳能热水器支架的强度、刚度、降低重量有着重要的意义,为利用ABAQUS有限元分析软件进行工程设计分析提供一定参考。     

半挂车悬架前支架的有限元分析

应用三维软件CATIA建立了半挂车悬架前支架的有限元模型,对前支架的刚度和强度特性进行了仿真模拟,获得了前支架的应力应变分布情况;在此基础上对前支架做了电测实验;找到了前支架应力集中的部位,最后提出了结构改进措施。