微小卫星星敏感器支架的优化设计与试验

作     者：李林 王栋 谭陆洋 孔林 杨洪波 LI Lin;WAND Dong;TAN Lu-yang;KONG Lin;YANG Hong-bo

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科与院大学北京100039 长光卫星技术有限公司吉林长春130033 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2016年第24卷第6期

页      面：1352-1358页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 082501[工学-飞行器设计] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2012AA121502) 

主　　题：微小卫星 星敏感器 支架 随机响应 有限元 拓扑优化 

摘      要：针对卫星结构中星敏感器支架在随机激励下加速度响应均方根(RMS)值过大的问题,提出了星敏感器支架优化设计方法。简述了星敏感器安装点随机响应的基本理论,对卫星结构进行了模态和加速度响应灵敏度分析。以星敏感器安装点RMS值最小为目标,以基频和体积分数为约束,建立了星敏感器支架随机响应优化模型,并对支架进行了拓扑优化设计。最后,利用***&NASTRAN对优化处理后的支架模型进行了工程分析。结果显示:星敏感器安装点随机响应RMS值降低了20%以上,支架结构轻量化率达到了50%。另外,利用振动试验台对支架进行了振动试验。实验显示:有限元分析结果与试验数据相对误差低于15%,表明设计的支架的性能参数满足设计指标,验证了所采用优化方法的可行性。