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机械设计与制造2025年第07期:某机载雷达支架轻量化与结构拓扑优化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:韩博文;宋桂珍;甄洪磊;付骏宇;

单位:太原理工大学机械与运载工程学院;

摘要:鉴于结构多目标拓扑优化设计过程中合理确定各子目标权重的重要意义,提出了一种以折衷规划法建立综合目标函数,然后运用熵权-层次分析确定各子目标的权重系数的多目标拓扑优化方法。针对某机载雷达支架的轻量化需求,选用特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)代替原支架材料铝合金,为了实现支架轻量化的同时保证其抗振性能,以最小化支架体积和最大化支架前3阶固有频率为目标,运用所提方法对支架结构进行了多目标拓扑优化,参考优化结果,同时考虑零件的可加工性,对支架的设计进行最终定型。分析结果表明改进后的PEEK材质支架与原结构铝合金材质支架相比质量降低了53.8%,对比原结构PEEK材质支架其低阶固有频率有不同程度提高,支架结构模态特性得到改善,满足零件的设计要求。

关键词:雷达支架;;PEEK;;轻量化;;折衷规划法;;熵权-层次分析;;多目标拓扑优化

基金资助:企业委托项目机载构件的轻量化设计(RH1900001933)