舰载天线转台机械结构优化设计研究

• 作 者: 卿子友
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 舰载天线转台 优化设计 加强筋 人工神经网络 遗传算法

相对于安置在地面上的转台,安置在舰船上的天线转台由于装载体的限制和工作环境的特殊性,对转台各项性能指标要求都很高。在保证舰载天线转台固有频率的前提下,要尽量减少它的质量,以利于提高舰船的稳定性,这就需要对它进行优化设计研究。首先,本文就某O-O-O型舰载天线转台的初始几何模型进行了必要简化,对边界条件进行了合理处理,对简化后的构件材料进行了等效处理。把PRO/E几何建模与ANSYS几何建模相结合,利用ANSYS中的APDL语言编制了转台从几何建模一直到优化计算整个过程的程序,节省了有限元分析前处理的时间。其次,以往的设计者通常根据经验在转台框架内添加加强筋,以提高其固有频率,却忽视了它对转台质量的增加,更没有仔细考虑加强筋数量、形状、布局对结构性能的影响。本文提出了转台正交试验设计与优化设计相结合的方法,用较少的仿真次数,对舰载天线转台外框架中的加强筋进行了详细研究。对转台进行了灵敏度分析,利用ANSYS中的零阶方法,对舰载天线转台进行了最终的优化设计。最后,针对ANSYS中零阶方法计算效率低且容易陷入局部极小值的缺点,对人工神经网络-遗传算法在舰载天线转台优化设计中的应用进行了尝试和探索,通过与ANSYS零阶方法优化结果对比,说明了应用的成功性。同时研究过程中发现,人工神经网络-遗传算法很难应用于设计变量维数很高的情况。