间太阳望远镜主结构改型方案的力学分析与优化.pdfVIP

2003 年 MSC.Software 中国用户论文集 空间太阳望远镜主结构改型方案的力学分析与优化 1，2 1 1 陈志平 杨世模 胡企千 1 中国科学院国家天文台，北京100012 2 杭州电子工业学院，杭州310037 - 1 - 2003 年 MSC.Software 中国用户论文集 空间太阳望远镜主结构改型方案的力学分析与优化 Mechanical analysis and optimization of the revised main structure of Space Solar Telescope 1，2 1 1 陈志平 杨世模 胡企千 1 （中国科学院国家天文台，北京100012） 2 杭州电子工业学院，杭州310037） （ 摘 要: 空间太阳望远镜主结构作为提供其他有效载荷的机械接口必须满足足够的刚度、 强度和稳定性要求，同时要满足运载火箭必需的动态特性要求。而追求重量最轻又是航天器 结构设计的极其重要的指标之一，本文在改型方案的拓扑结构下，通过MSC.Nastran 有限元 软件计算与分析了主结构的动态特性，结合优化敏感度分析方法，建立满足自振频率条件， 寻求主结构的重量最轻的优化模型。经优化计算，主桁架结构的总重量减少了23%，本文最 后对优化结果进行了验证，结果表明该优化结构完全能满足整星设计要求。 关键词: 空间太阳望远镜，主结构，有限元分析，优化设计, MSC.Nastran Abstract: The main structure of SST (Space Solar Telescope), as a linker with other payloads, must satisfy the demands of enough stiffness, strength, and stability. And also it must meet the demands of launch vehicle. While minimizing the weight is one of the most important targets in spacecraft design. The paper analyzes the dynamic characters of the revised structure by the MSC.Nastran, and then puts forward the optimization model with the objective of total weight and the constraints of frequency, considering the optimization sensibility analysis. After the optimization design, the total weight of the main truss is reduced 23%. Finally, this paper verifies the optimization results and shows the determined structure satisfy the demands of satellite. Key words: Space Solar Telescope, The main structure, Finite element analysis, Optimization design, MSC.Nastran - 2 - 2003 年 MSC.So