本文以有限元方法为理论基础,运用ANSYS软件对微光夜视仪的结构进行了优化设计。针对单兵微光夜视仪体积小、重量轻这一指标要求,通过详细的理论比较和有限元分析相结合的方法选择了以环氧树脂为基体、以碳纤维为增强纤维的复合材料。为了简化制造工艺以及进一步减轻重量及体积,并使连接部位应力分布均匀,选择了具有低密度、高弹性模量及低热膨胀系数的环氧树脂胶粘剂对各零件进行粘接。运用AutoCAD完成了对微光夜视仪的初始结构设计,就碳纤维增强环氧树脂复合材料在弹塑性有限元分析中出现的各种单元以及模拟微光夜视仪结构的各种单元作了具体的分析讨论,最终选择SOLID185结构单元和MPC184多点约束单元求解。针对单兵微光夜视仪耐热抗寒的指标要求,选择了间接法用ANSYS分别对微光夜视仪物镜、目镜及整体结构进行了有限元热—结构耦合分析,得出了它们不同方向位移场等值线图及不同方向应力等值线图,并把数值分析结果和设计要求作了对比,找出偏差原因并循环进行结构优化设计。结果表明本文所采用的碳纤维增强环氧树脂复合材料是切实可行的、所完成的结构设计结果是满足设计要求的。