發(fā)布時間：2021-06-13 12:50

　　基座剛度對經(jīng)緯儀垂直軸系晃動誤差影響較大,垂直軸系晃動誤差同時影響水平軸系誤差以及光軸指向誤差,進(jìn)而影響經(jīng)緯儀跟蹤精度。經(jīng)緯儀在跟蹤過程中轉(zhuǎn)臺在基座上連續(xù)轉(zhuǎn)動,光學(xué)系統(tǒng)的質(zhì)量經(jīng)過立柱傳遞到基座上的載荷位置不斷變化,現(xiàn)有的圓周對稱基座結(jié)構(gòu)在三點(diǎn)支撐條件下,因?yàn)樽冃尾痪鶆蛟斐纱怪陛S系晃動誤差較大。采用拓?fù)鋬?yōu)化方法中的固體各向同性材料懲罰模型方法（SIMP）,得到基座在綜合考慮多種工況情況下的材料最佳分布。仿真分析對比現(xiàn)有基座結(jié)構(gòu)和優(yōu)化的基座結(jié)構(gòu)的重量和最大軸向變形。拓?fù)鋬?yōu)化產(chǎn)生的材料分布可以指導(dǎo)基座優(yōu)化設(shè)計(jì),改善極端工況下變形不一致情況,降低經(jīng)緯儀垂直軸系晃動誤差。 

【文章來源】：長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,43(04)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

三點(diǎn)支撐約束示意圖

圖1 三點(diǎn)支撐約束示意圖經(jīng)緯儀主要材料如表1所示，劃分網(wǎng)格后單元總數(shù)470 653，節(jié)點(diǎn)總數(shù)195 026。將主系統(tǒng)簡化為約5 000 Kg等效質(zhì)量點(diǎn)施加到立柱上。完全約束三個支撐點(diǎn)，進(jìn)行分析計(jì)算。

拓?fù)鋬?yōu)化是以連續(xù)體結(jié)構(gòu)作為主要研究對象[6]，在給定邊界的設(shè)計(jì)域內(nèi)，通過尋求實(shí)體及孔洞的具體位置，獲得最優(yōu)的材料分布，以求達(dá)到最佳的目標(biāo)性能[7]。由于該方法對于工程設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義及廣闊的應(yīng)用前景[8-9]，在過去三十年逐漸受到了相關(guān)學(xué)者及工程設(shè)計(jì)人員的重視[10-11]，一系列拓?fù)浞椒ㄒ搽S之產(chǎn)生，當(dāng)前主要有固體各向同性材料懲罰模型方法（SIMP:Solid Isotropic Material with Penalization）、漸進(jìn)結(jié)構(gòu)均勻化方法（ESO:Evolutionary Structure Optimization）、水平集方法（LSM:Level Set Method）等，其中，SIMP方法提出時間較早，應(yīng)用也最為廣泛[12-14]。本文采用SIMP方法對基座進(jìn)行優(yōu)化。2.2 問題描述及優(yōu)化列式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]特征驅(qū)動的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法[J]. 張衛(wèi)紅,周瑩,酒麗朋,朱繼宏.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2019(10)
[2]1.2m望遠(yuǎn)鏡跟蹤架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J]. 趙勇志,王文攀,段文.  長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]基于動態(tài)柔度極小目標(biāo)的光電跟蹤設(shè)備拓?fù)鋬?yōu)化方法研究[J]. 王強(qiáng)龍,謝軍,宮鵬,王曉明,劉震宇.  長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(04)
[4]基于寬容分層序列法的機(jī)載控制臺拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 朱維兵,楊陽,巫發(fā)茂,晏靜江.  機(jī)械設(shè)計(jì). 2018(07)
[5]飛機(jī)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化方法研究[J]. 李英磊,曹宗杰.  機(jī)械制造. 2018(07)
[6]結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的一些基本概念和研究方法[J]. 周克民.  力學(xué)與實(shí)踐. 2018(03)
[7]基于拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)的光電平臺彈性軸優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 柳鳴,李丹妮,張國玉,侯升日,曹維國,劉英.  長春理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[8]米級口徑跟蹤架的設(shè)計(jì)與模態(tài)分析[J]. 楊立保,王晶,史國權(quán).  光電工程. 2015(06)
[9]車載經(jīng)緯儀的垂軸誤差分析[J]. 江波,周泗忠,姜凱,付懷洋,梅超.  紅外與激光工程. 2015(05)
[10]Recent development in structural design and optimization[J]. Xu Guo·Geng-Dong Cheng State Key Laboratory of Structural Analysis for Industrial Equipment,Department of Engineering Mechanics,Dalian University of Technology, Dalian 116023,China.  Acta Mechanica Sinica. 2010(06)

博士論文
[1]基于接觸和振動仿真的經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及輕量化研究[D]. 謝軍.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017



本文編號：3227542