房建斌，赵宇博，张 欣

（中国电子科技集团公司第二十研究所，陕西西安710068）

引 言

机载电子设备的性能指标越来越高，使用环境更加复杂，对其结构系统的力学性能要求也越来越高。为解决该问题，围绕结构系统轻量化、紧凑性、综合承载及抗振能力的协同优化成为研究热点。协同优化技术在航空航天领域获得了较大成功，但在电子领域涉及较少。本文以解决某型机载电子设备托架在振动试验中发生的疲劳损坏故障为例，在重量、尺寸、结构布局等受限的情况下，创新性地以协同优化的方法予以解决。

1 问题描述

某机载电子设备（总体结构包括单元模块和托架）安装在某歼击机平台上，经过X，Y，Z 三个方向的耐久振动试验后，托架发生了如图1所示的2种故障：1）托架安装凹坑四周出现疲劳裂纹；2）锁紧装置的安装铆钉断裂。

从试验故障和仿真分析可知：托架的整体刚度较低，变形过大；整体强度分布不均，局部（铆钉、凹坑）应力较大，疲劳寿命较短[1]；实际使用安装空间受限，在外部采取隔振措施难度较大。同时，在实验过程中还出现了托架、单元模块和平台之间的结构构型、结构布局、安装要素实现等多因素的耦合以及故障点的漂移。因此，从整体角度考虑，结合任务、载荷和平台，合理优化托架结构，对提高该电子设备系统的整体耐振性能，具有非常重要的意义。

图1 托架故障

2 边界约束优化设计

本文采用协同优化方法，对托架约束布局和结构构型进行系统性优化设计，在实现其紧凑性、轻量化目标的同时，提升其力学性能[2]。……