20、车载雷达结构优化与可展开电缆网反射器天线赋形波束设计

车载雷达结构优化与可展开电缆网反射器天线赋形波束设计

1 车载雷达承重钩优化

1.1 拓扑优化模型

以结构刚度约束和体积最小化为优化目标，可建立结构拓扑优化模型：
- 目标函数：(min: v(X) = \sum_{i = 1}^{n} x_{i}v_{i})
- 约束条件：
- (KU = F)
- (c = f \cdot c_{0})
- (0 < x_{i}^{min})

对于青蛙腿结构布局下的承重钩优化，以原始负载钩的最大轮廓作为最优边界条件，其优化模型和结果如图 8 所示。

1.2 优化前后对比

对比项目	优化前	优化后
承重钩应力	810 MPa	490 MPa
承载能力提升	-	60%
局部最大应力	403 MPa	280 MPa

经过拓扑优化和工程设计，承重钩重量基本不变，但在相同最大负载下，应力显著降低，承载能力大幅提升。局部形状优化后，局部最大应力降低，最大应力位置从原始焊接区域转移到高强度钢耳体，