科学技术的迅速发展使火箭武器系统出现了新的变化,如采用新的发射方式出现了本文研究的大负载高刚度火箭推动装置。为承受大载荷作用,该推动装置结构在满足推力稳定性要求的前提下,满足其大负载高刚度,确保了系统整体刚度控制在一定的限度内,保证了结构刚度的均衡性。本文就发射系统结构出现的新变化及带来的一系列问题进行了研究。首先,利用多位置工况近似模拟移动大负载,借助拓扑优化技术完成装置结构概念设计。其次,通过对Abaqus二次开发实现移动大负载的加载,有限元动态分析结果表明重构模型结构刚度足够,但各段刚度均衡性较差,直接影响推力稳定性控制。而后,为改善刚度的均衡性,对结构进行适当调整并根据最大变形曲线设定了 22个设计变量,通过试验设计完成了结构性能析因分析,通过采样与响应面设计,对比不同算法优化效果,最终结构选用了基于实数编码的遗传算法(RCGA)全局优化结构设计结果。最后,对结构了进行模态分析及动力学验证。研究结果表明,最终的火箭推动装置结构性能得到较大提升,结构兼顾了高刚度、变形均衡性及轻量化。最大变形量不超过1mm,最大变形曲线近似为一条水平直线,结构最终质量约8.9t,较优化前约减轻16%。该新型推动装置结构为该型火箭发射系统的后续研究奠定了基础,为相似于该类大负载高刚度的机械结构提供了设计方法与思路。