雙軸綜合測(cè)試臺(tái)外框架結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、轉(zhuǎn)臺(tái)廣泛應(yīng)用于航天、航空、國(guó)防等軍事尖端領(lǐng)域，其能夠模擬飛行器在空間的俯仰、滾轉(zhuǎn)及偏航等運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，本論文中的雙軸動(dòng)靜態(tài)綜合測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)是用于陀螺或其他飛行器在地面上的實(shí)物仿真測(cè)試。作為一種專(zhuān)用的高精度的仿真測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)，必須要求其具有良好的靜、動(dòng)態(tài)指標(biāo)，良好特性指標(biāo)直接關(guān)系到仿真和測(cè)試實(shí)驗(yàn)的置信度和可靠度。轉(zhuǎn)臺(tái)的外框支架是轉(zhuǎn)臺(tái)最重要的支撐構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)為U型，本論文主要分析了在保證轉(zhuǎn)臺(tái)固有頻率不小于80Hz和負(fù)載工作臺(tái)的位移小于4.61μm的情況

2、下，盡量減少外框支架的質(zhì)量，進(jìn)而減少外框系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，增加外框支架的剛度。
　　根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)了 U-U型雙軸動(dòng)靜態(tài)綜合測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)。在有限元分析前，對(duì)雙軸動(dòng)靜態(tài)綜合測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)初始幾何模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，對(duì)邊界條件進(jìn)行合理處理，對(duì)簡(jiǎn)化后的構(gòu)件材料進(jìn)行等效處理，利用SolidWorks提供的Simulation模塊對(duì)外框支架進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)化，得到了外框支架的長(zhǎng)度、寬度、壁厚及加強(qiáng)筋厚度的最優(yōu)組合，減少了外框架的質(zhì)量，增加了外框架的剛

3、度。
　　人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)法優(yōu)化雙軸動(dòng)靜態(tài)綜合測(cè)試轉(zhuǎn)臺(tái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的樣本由有限元分析得到，利用MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱建立人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、明確了影響轉(zhuǎn)臺(tái)固有頻率主要因數(shù)和次要因數(shù)，得到了外框支架的長(zhǎng)度、寬度、壁厚及加強(qiáng)筋厚度的最優(yōu)組合。再利用線性規(guī)劃法，根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中得到的樣本，利用MATLAB求解，確定每個(gè)因數(shù)的影響因子，再利用MATLAB中的fmincon函數(shù)，在設(shè)計(jì)變量變化范圍內(nèi)，求解得到外框支架尺寸的最優(yōu)組合。