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高精度光电稳定平台安装在武器系统上,工作中既受到低频、大振幅舰船摇摆等姿态变化的影响,又受到武器系统高速运动,尤其受到武器系统发射时沿射向产生的宽频带冲击力带来的对瞄准线方向变化和测量精度的影响。高精度光电稳定平台必须能够在各种外界扰动条件下稳定工作,实现瞄准线稳定。因此高精度光电稳定平台必须具有高刚度、高谐振频率、高稳定性、高强度,同时具有与武器系统的适应性。本文第一,对高精度光电稳定平台结构总体技术进行研究,确定正确、合理可行的结构总体方案。完成了高精度光电稳定平台的结构总体布局形式等设计,确定了各主要零部件的总体外形及接口尺寸,明确了各主要零部件之间的相对位置关系、连接形式、安装方式以及电气信号传输形式等,为计算机三维数字化建模奠定了基础;第二,开展数字化建模,生成三维实体模型;第三,采用有限元分析系统,在三维模型的基础上,进行有限元网格划分,并确定载荷和边界条件,对其进行静力分析和模态分析,求取俯仰、方位机构主要零部件基本参数以及应力、应变和固有频率等;第四,依据分析结果,对方位机构的轴系形式进行优化设计,并对优化设计后的结构形式进行有限元分析,最终确定方位机构的轴系结构形式;第五,对高精度光电稳定平台整机进行模态、冲击响应分析,得出整机的前八阶模态振型和响应结果。通过有限元分析可以得出:1)俯仰机构轴系扭转刚性满足不低于400Hz的要求,谐振频率偏离扰动频率,满足系统使用要求;2)经优化设计后的方位轴系扭转刚性满足不低于200Hz的要求,谐振频率偏离扰动频率,满足系统使用要求,没有局部结构谐振现象;3)光电稳定平台强度满足在舰船及武器系统扰动条件下工作的要求,谐振频率、刚度等满足总体刚度要求,谐振频率偏离载体扰动频率,不会发生共振现象;具有与某型武器系统的适应性。通过对高精度光电稳定平台主要组成单元、整机的有限元分析和优化设计,为后续的武器系统高精度光电稳定平台的研发、生产以及装备应用提供了一定的参考价值。