摘要：立体测绘相机的结构力学分析和热分析是与有效载荷设计、制造和工程阶段状态确定密切相关的关键技术,基于CAE技术,对天绘一号立体测绘相机的结构进行了静力学、动力学性能分析、热光学性能分析和动力学载荷响应分析,研究了相机在微重力作用下抵抗变形的能力,相机抗外界干扰能力以及在发射、动力试验过程中的抗破坏能力。针对测绘相机正弦扫描Y向加速度响应过大的问题,基于Hyper Works软件对立体测绘相机模态进行了拓扑优化方法研究,预测了最佳的材料分布,建立了测绘基座的最优结构布局。根据拓扑优化结果修改后的测绘基座有效提高了立体测绘相机的动态刚度,使测绘相机的基频从105.5 Hz提高到114 Hz,提高了测绘相机动力学性能,降低了整机的Y向动力学响应,保证了改进测绘基座后测绘相机的力学环境适应性。试验结果表明,设计方法使测绘基座能有效满足系统的力学环境适应性要求,并提高方案设计和优化的效率。该优化设计方法对测绘相机研制以及其他空间光机结构的设计都具有一定借鉴意义。

关键词：立体测绘相机 测绘基座 热光学分析 力学分析 拓扑优化 

单位：北华大学计算机科学技术学院; 吉林132021; 北华大学机械工程学院; 吉林132021