某无人作战平台翻转臂的结构优化设计

研究某无人作战平台翻转臂结构的优化设计,为确保可靠性以及提高灵活性,先进行前期结构优化设计和强度校核,再进行优化.根据随机变量法设计灵敏度,以相对密度为设计变量,以加权应变能为目标函数,分析不同参数对结构性能的影响;根据优化结果和加工工艺要求,通过修改对翻转臂结构影响最为灵敏的参数来改善模型的结构.仿真结果表明,优化后的翻转臂的质量减轻了近20％,达到了轻量化的目的,提高了翻转臂的灵活性,为武器平台的结构优化设计提供了依据.     

某武装侦察机器人武器站大臂的拓扑优化设计

大臂是某武装侦察机器人武器站的主要承力部件与质量来源,为兼顾该结构的可靠性和轻量化要求,通过 HyperMesh与 OptiStruct对其进行了有限元优化设计。运用有限元方法分析了原结构在3种典型射角下,载荷对结构静强度和位移的影响。在此基础上选用密度更小的6061铝合金代替原结构材质45钢建立新的拓扑优化模型,以相对密度为设计变量,以体积最小化为目标函数进行了拓扑优化,得到优化结构。通过与试验样机对比,优化后的方案不仅在满足强度要求的前提下获得了更为合理的结构形式,而且大幅度降低了平台质量,使其便于在战争中轻装携带与快速投送。该设计可为同类型小型作战平台的优化设计提供一定的理论与工程借鉴。