新型球式稳定平台内框架的模态分析与优化

孙路伟，武秀东，吕琼莹，海智渊

(长春理工大学机电工程学院，吉林长春130022)

0 引 言

稳定平台作为惯性测量与跟踪装置，被广泛应用于各种无人机、舰艇以及其它飞行器中，它是集光、机、电为一体的、保持光电设备(EO)的视轴(LOS)稳定的复杂精密设备，它的正常与否直接关系到测量与跟踪任务成败[1-2]。而平台系统的实际工作环境处于高能量、宽频带的随机激励条件下，结构系统的动态响应与静态响应相差很大，如果单纯采用静态分析的方法进行结构设计，将难以满足恶劣环境对稳定平台结构系统的要求。对于光电跟踪平台而言，在方位、俯仰方向上，载体的振动将会降低光电传感器的精度，导致采集图像模糊更严重的将会影响目标的捕捉，最终导致跟踪任务的失败[3-5]。对平台台体组件进行有限元模态分析，以确定其固有频率和振型，从而避免系统工作时发生共振和出现有害振型，是平台结构设计中不可或缺的过程[6-7]。

本研究通过对新型球式稳定平台进行有限元模态分析，找出新型球式稳定平台内框架组件的薄弱环节，与ANSYSWorkbench 分析结果相比较，以证明所建立的有限元模型以及各项分析的正确性，为后续的新型球式稳定平台设计与改进提供重要的参考数据。

1 新型球式稳定平台结构有限元模型的建立

1.1 新型球式稳定平台结构模型的建立

本研究所设计的新型两轴球式稳定平台用于装载光电跟踪CCD 相机和激光测距仪。该设计的球式稳定平台依旧延续经典概念中的方位与俯仰运动机构。……