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摘要
针对导弹导引头在高温高负载下的结构设计问题，引入多尺度拓扑优化设计方法对导弹导引头进行优化设计，提出了一种在稳态热源情况下热力耦合连续体结构多尺度并行化拓扑优化方法，该方法在宏观尺度上，将热源所引入的等效热载荷耦合至力载荷当中，获得符合热力载荷的宏观构型分布；在微观尺度上，通过聚类方法划分微结构类型，提升微结构计算效率与性能。以结构柔度作为目标函数，材料的体分比为约束，建立了基于SIMP方法的多尺度并行拓扑优化模型，采用直接法对热力耦合情况下的灵敏度进行分析计算，运用OC准则法对设计变量进行优化。最终将建立的优化方法通过数值算例验证，验证了方法的正确性与有效性。为力-热耦合工况下的导弹导引头结构一体化设计提供了设计方法，具有一定的工程应用意义。
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单位西安理工大学; 西安电子工程研究所
