针对某空间微型光学载荷主结构质量过重、地面重力变形过大以及基频太低的问题, 提出以质量最小、随机加速度响应RMS值为目标, 基频、变形为约束条件, 推导出多目标拓扑优化的表达公式, 建立优化数学模型, 并对光学载荷主结构进行拓扑优化设计。对优化后的主结构进行工程分析, 结果表明, 优化后的主结构质量较小, 基频较高, 变形和随机振动响应较小。最后对主结构和其上端安装的光学载荷进行了力学试验, 并对试验后的设备进行了性能检测, 结果满足总体指标, 证明了所设计的主结构具有良好的性能, 同时该主结构优化方法有效可行。

针对某微型光学载荷主结构质量过重, 地面重力变形过大以及基频太低的问题, 提出以质量最小、随机加速度响应RMS值为目标, 基频、变形为约束条件, 建立优化数学模型, 并对光学载荷主结构进行拓扑优化设计。对优化后的主结构进行工程分析, 结果表明, 优化后主结构质量为12.5 kg, 降低了68.71%; 基频由优化前的11.18 Hz提高到268.7 Hz; 最大变形为0.3 μm; 光学载荷安装位置随机加速度响应值放大倍率1.2, 小于总体指标1.5; 最后对主结构和其上端安装的光学载荷进行了力学试验、热循环试验, 并对试验后的设备进行了性能检测, 结果满足总体指标, 证明了所设计的主结构具有良好的性能, 同时该主结构优化方法有效可行。