四旋翼无人机机架结构多性能约束拓扑优化设计

摘要

为了减少无人机结构的重量,提出了一种四旋翼无人机结构多性能约束拓扑优化设计方法。采用Altair Inspire软件,以无人机结构的质量最小化为优化目标,将结构的最大应力、第一阶频率作为约束,进行四旋翼无人机结构多性能约束拓扑优化设计。与初始设计结构相比,拓扑优化设计的无人机机架结构的最大应力和第一阶固有频率分别为1.39 MPa和598.56 Hz,均能够满足约束条件。在满足机械性能要求前提下,优化设计的机架结构模型质量减少了42.5%,有效地提高了四旋翼无人机的载重和续航能力。