空间相机碳纤维主承力筒结构设计与分析
摘要
针对某空间相机光学系统研制了组合式碳纤维主承力筒结构，为降低整体质量进行了多工况多目标优化设计。首先建立了质量最小为目标函数的尺寸优化模型，得到主承力筒结构的最优尺寸参数；其次建立了前三阶加权基频最大为目标函数的铺层优化模型，确定了支撑杆和加强梁的最优铺层参数，对优化设计后的主承力筒进行了模态分析和随机振动分析，得到了理论一阶基频和次镜安装面响应；最后进行了动力学试验加以验证。结果表明：结构一阶基频为245.7 Hz，次镜安装面最大响应为6.56 grms，与有限元分析结果误差均在3%以内，验证了有限元计算模型的准确性和可靠性，优化设计后整体质量有效降低1.7 kg，降幅达到11.9%，为碳纤维主承力筒结构的轻量化设计提供了一种有效且可靠的方法。
引用本文（GB/T 7714）
刘旭 LIU Xu, 汪恒 WANG Heng, 刘晓丰 LIU Xiaofeng, 等. 空间相机碳纤维主承力筒结构设计与分析[J]. Infrared and Laser Engineering, 2024.
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