基于HyperWorks_OptiStruct的辐射制冷支撑结构拓扑优化设计.pdfVIP

10 11 2010 4 科 学 技 术 与 工 程 Vol. 10 No. 11 Apr. 2010 第 卷 第 期 年 月 167 1-1815 (2010)11-2803-04 Science Technology and Engineering  2010 Sci. Tech. Engng. 航空航天 基于HyperWorks / OptiStruct 的 辐射制冷支撑结构拓扑优化设计 邢立坤 孙丽崴 ( ， 200083) 中国科学院上海技术物理研究所 上海 ， 、 、 ， 摘 要 辐射制冷器是一种通过向空间环境辐射热量而获得冷量的被动制冷装置 具有寿命长 无功耗 无干扰等突出优点 。 。 HyperWorks / OptiStruct 因此广泛应用于红外探测系统 辐射制冷器支撑结构的设计是总体设计中的关键 基于 平台并结合 ， 95 Hz ， 拓扑优化技术完成了辐射制冷器支撑结构的设计 最终的设计结果为结构基频 辐射制冷器中心对安装底面的频响放 3. 7 ， 。 大倍数最大值为 满足系统要求 关键词 辐射制冷 拓扑优化 结构设计 有限元分析 中图法分类号 V474 . 1 O327 TP391. 9 文献标志码 A 空间辐射制冷是利用宇宙空间自然的高真空、 冷器支撑结构的设计是总体结构设计中的关键。 ， ， 拓扑优化技术在概念设计阶段能够激发设计 深低温和黑热沉等有利条件 通过辐射传热原理 ， ， 使制冷器不断向空间辐射热量 同时尽可能多地屏 人员的灵感 有效实现结构最佳功能和最小成本的 ［1］ ［3 ］ ， 。 ， 。 结合 因此成为结构优化设计领域的热点 蔽外部热流 以达到被动制冷的目的 辐射制冷 : ， Altair 公司的 HyperWorks / OptiStruct 软件是全 器具有以下突出优点 寿命长 可适应空间飞行任 。 Hy- 务的时间要求; ， ; 球最先进的结构优化设计软件之一 本文基于 无功耗 省去卫星的有限能源供给 perWorks / OptiStruct ， ， ， ; 平台 结合具体的设计要求 对 无运动部件 具有较高的可靠性和稳定性 无机械 ， 。 某空间相机辐射制冷器支撑结构进行了优化设计， 振动和电磁干扰 对探测器件的工作性能没有影响