基于有限元技术的卫星次结构拓扑优化设计研究

摘要

本文深入研究了拓扑优化技术的发展及其理论基础，将拓扑优化技术用于对星上次结构进行改善甚至重新设计。建立和分析了目前星上多种的次结构拓扑优化模型。同时，基于有限元分析原理，利用有限元分析软件Ansys对次结构(安装有设备)进行了模态分析。针对目前星上所用的次结构的不足进行了拓扑优化设计，并对新旧次结构进行了振动试验。通过拓扑优化设计的支架在基本不改变原次结构质量、空间体积的基础上提高了次结构刚度。以科学的设计方法解决了次结构设计的随意性，并通过试验验证了方法的可行性。