关振昆

(天津电源研究所，天津300384)

20世纪60年代初，计算机技术迅猛发展和数值计算方法广泛应用，催生了优化设计方法。该方法的发展和应用，提高了工程设计效率和质量[1]。结构优化设计的目的在于寻求既安全又经济的结构形式，对于试图产生超出设计者经验的有效的新型结构来说，“优化”为人们长期所追求最优的工程结构设计提供了先进的工具,结构优化设计成为近代设计方法的重要内容之一[2]。

目前，结构优化设计已广泛应用于工程领域，解决的问题从减轻结构质量扩展到降低应力水平、改进结构性能和提高安全寿命等多方面。随着近年来有限元研究和应用的相对成熟，结构优化设计技术得到了长足的发展。针对不同领域的项目，优化应用的目标也不同，例如电源产品设计，因大多配套整机都有轻量化的指标要求，故其结构优化的目标通常是求解具有最小质量的结构,同时必须满足产品所处环境的约束条件，以获得最佳的力学性能，从而保证电源产品的可靠工作。

1 一种热电池结构设计

热电池是一种一次性激活储备电源，具有可靠性高、贮存时间长、激活快，工作温度范围宽，使用简便和无需维护等优点。其在现代军事领域的应用比较广泛，随着应用领域的不断扩展，热电池的性能也不断提升。热电池的设计除了根据结构尺寸性能指标及使用条件等，对激活方式、电化学体系、电性能、保温及结构等进行设计和计算外，还要进行力学环境适应性及性能验证试验，并对结构工艺参数等进行微调和优化。……