大過載精密離心機負載盤的優(yōu)化設計.pdf

1、慣性導航與制導以加速度計敏感、測量運載體加速度為基礎,加速度計的精度直接影響到導航與制導的精度和武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能。精密離心機是測試與標定加速度計在過載條件下性能的測試設備。在精密離心機設計階段，負載盤作為支撐并定位加速度計的關鍵部件，直接影響到系統(tǒng)精度，因此對其進行理論分析和動態(tài)優(yōu)化設計顯得尤為重要。
　　本文闡述了國內(nèi)外精密離心機的發(fā)展過程與研究現(xiàn)狀和結構優(yōu)化設計的基本理論和應用情況，提出了一種先進行概念設計再進行參數(shù)設計的優(yōu)

2、化設計方法。論文以“CTR200g型精密離心機”的研制任務為背景，首先從理論上對引起離心機系統(tǒng)加速度誤差的因素進行了定性分析，并且采用了有限元方法對其進行了定量計算，由此提出了負載盤結構優(yōu)化設計的問題。論文的研究內(nèi)容主要圍繞以下三個方面進行：基于模糊歸一優(yōu)化理論的負載盤的結構拓撲優(yōu)化設計；編制負載盤的參數(shù)優(yōu)化模型的設計程序；基于靈敏度分析的負載盤結構的參數(shù)優(yōu)化設計。
　　在對負載盤進行拓撲優(yōu)化設計的過程中，本文采用了均勻化法和變密

3、度法相結合的方法，引入了密度隸屬函數(shù)和相對密度的概念，從而將傳統(tǒng)意義上的拓撲優(yōu)化問題轉換為材料的最優(yōu)分布問題。為了實現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化過程的自動運行和高效率，運用APDL語言編制了參數(shù)優(yōu)化模型的設計程序，并且基于梯度工具進行了設計參數(shù)的靈敏度分析，提高了參數(shù)優(yōu)化設計過程的通用性和可靠性。
　　本文完成的離心機負載盤的拓撲優(yōu)化和參數(shù)優(yōu)化的設計研究，獲得了科學可靠的負載盤的設計結構，對提高系統(tǒng)精度、降低額定功率和改善電磁兼容性能具有重要意義，