针对基于星载一体化理念设计的某微小卫星星载天线与S飞轮支撑结构随机振动响应不满足总体设计指标的问题, 将星载天线与飞轮进行共支撑结构设计, 提出以随机振动加速度响应为目标的优化设计方法。以支撑结构敏感点随机响应RMS值为优化目标, 体积分数和基频为约束条件, 建立数学模型, 对结构进行优化设计; 对优化后的支撑结构工程分析, 基频达到200 Hz以上, 质量由1.9 kg减少到0.65 kg, 降低65.6%; 开展了力学环境试验对支撑结构性能进行验证, 支撑结构基频210 Hz, 加速度响应RMS值最大相对放大率为0.54, 满足总体基频大于185 Hz和相对放大率小于等于0.6的要求。结果表明, 该优化方法有效可行, 支撑结构动力学参数较好地满足了微小卫星总体设计要求。

根据高分辨率空间相机性能要求, 设计了一种倒圆角直梁复合组成的双脚架柔性减振支撑结构。首先, 根据某卫星结构要求初步设计了相机底部支撑结构, 建立了以随机响应为目标的优化设计模型。利用尺寸优化设计了双脚架结构支腿的柔性环节, 得到柔性环节最小厚度为2.5 mm。然后, 对相机底部支撑结构进行了工程分析。分析结果表明, 设计的支撑结构组件重量1.26 kg, 基频达到1 624 Hz。最后, 对空间相机底部支撑结构组件进行了随机振动试验, 试验结果显示: 与相机结构连接处的最大响应RMS值为21.4 grms, 随机响应最大相对放大率为0.93, 满足空间相机支撑结构的减振要求。得到的结果验证了设计和分析的可靠性, 对同类卫星相机底部支撑结构的设计具有一定的指导意义。

以巡飞攻击导弹红外成像导引头为研究对象,依据弹性力学基本原理,对系统结构模态及随机振动响应进行了理论分析并求解.建立了导引头有限元分析模型,利用ANSYS Workbench 有限元分析软件,对导引头进行了模态分析、随机振动响应分析,计算出了导引头前六阶固有频率及振型,并在此基础上对导引头进行了随机振动响应分析,在探测器和电子舱结构中各取一节点作为检测点,分析2 点在给定随机激励下的加速度响应,并对导引头进行了应力分析.计算结果表明,导引头固有频率设计合理,加速度响应能满足使用要求.

以巡飞攻击导弹红外成像导引头为研究对象,综合考虑冲击、振动两种主要的力学环境,以减振器静弹性模量为变量,根据冲击、振动环境设计要求确定约束条件,结合弹体提供给导引头的空间尺寸,设计适合本导引头的橡胶减振器.利用 ANSYS Workbench有限元分析软件,通过计算导引头在带减振情况下的固有频率及探测器加速度响应的均方根值,对减振器进行减振效果分析,并根据计算结果对减振器参数进行调整.设计出了一种既具有缓冲效果又具有隔振效果的橡胶减振器,使导引头能满足弹体的动力学环境要求,为今后类似结构的缓冲、减振设计提供借鉴.

以巡飞攻击导弹红外成像导引头为研究对象, 从理论上对系统的半正弦波冲击响应进行了分析, 给出了响应计算方法。建立了导引头有限元分析模型, 利用 ANSYS Workbench有限元分析软件, 对导弹在发射及飞行过程中导引头需承受的发射冲击和分离冲击进行了分析计算, 分析了导引头的应力、应变及探测器的加速度响应, 计算结果表明导引头能承受住发射及分离过程的冲击激励作用。