面向增材制造的内置流道一体化支架拓扑优化设计

摘要：

针对星载发动机一体化支架必须同时满足流道功能、承载、工艺要求的轻量化设计问题,提出了一种面向增材制造的内置流道结构拓扑优化设计流程.将内置流道功能型面保留并作为非设计区域,建立一体化支架设计模型;在满足轻量化要求下以提高力学性能为目标,利用拓扑优化获取结构的主传力路径,完成优化构型的模型重构;以保证流道内表面加工质量为依据,确定一体化支架增材制造打印角度,进而对支撑结构的去除工艺性进行分析,完成了全尺寸样件制造.有限元分析结果和样件加工过程表明:一体化支架优化设计方案内置流道的加工质量、结构的强度和刚度性能均满足设计要求,打印结构支撑易去除、工艺性好,较原设计方案减质40.6％,优化设计减质效果显著.

关键词：一体化支架、内置流道、结构优化、拓扑优化、增材制造

所属期刊栏目：49

分类号：V431(推进系统（发动机、推进器）)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：36-42