面向增材制造的航空发动机外部系统支架拓扑优化设计

摘要：

分析了严酷载荷工况下航空发动机外部系统支架的力学性能,以两种极限载荷工况下的支架柔顺度为目标函数,采用增材制造材料横观各向同性模型,开展了面向增材制造的外部系统支架拓扑优化设计与性能校核.金属激光增材制造样件的力学试验表明:面向增材制造的支架设计较初始结构质量减小约15％,刚度增大约20％,一阶固有频率提高约15％,结构强度显著增大.该方案实现了1个外部系统支架、2个管路支架和4颗铆钉的一体化增材制造,有效提升了发动机装配质量和效率,顺利通过地面静载和发动机点火试验.

关键词：拓扑优化、变密度法、外部系统支架、多载荷工况、增材制造

所属期刊栏目：33

分类号：V232.7(航空发动机（推进系统）)

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：2022-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2822-2832