于海生，孙昕，甘子东

（尚良仲毅（沈阳）高新科技有限公司，辽宁 沈阳 110000）

0 引言

随着控制技术和传感技术的快速发展，世界上已经有很多国家展开了无人机的研究和制造，其中微型旋翼式无人机在很多领域都有广泛的应用，教育科研、航拍、农业、军事、警用安全领域等都有应用。无人机的构造也是比较简单的，包括航电系统、通信系统、传感系统、飞行控制系统等，并且每个系统都具有能完成相适合的某些任务的功能，被称作空中机器人，并且比有人驾驶的飞行器造价更低，降低了有人驾驶的风险，适用于各种复杂的环境。其中微型旋翼式无人机电池支架结构是支撑无人机续航的重要组成部分，将电池支架结构进行优化也是提升无人机续航能力的目标。

1 原电池支架有限元分析

无人机在飞行的过程中，由于受到震动和过载等影响，为了保证飞行器内部电池的正常安全使用，要对支架的结构进行强度分析和合理的设计[1]。微型旋翼式无人机电池的支架包括电池座固定部、电池固定部、功率分配器，其材料是通过ABS材料制作而成的。将上端的卡扣与底部卡槽一一对应，水平安装在无人机底部电池支架中的电池结构为锂电池，其电池支架的承受力为0.0728MPa，电池支架的材料ABS屈服强度为24.5MPa，电池支架足够承受强度要求。

图1 电池安装位置及三维尺寸图

2 拓扑优化理论基础

连续拓扑优化和离散结构拓扑优化即拓扑优化领域中的两个关键……