轻量化支架结构的设计方法及制造方法技术

本发明专利技术属于机械加工技术领域，涉及一种轻量化支架结构的设计方法及制造方法，该设计方法包括：

【技术实现步骤摘要】
轻量化支架结构的设计方法及制造方法


[0001]本专利技术属于机械加工
，涉及一种支架结构的设计方法及制造方法，尤其涉及一种轻量化支架结构的设计方法及制造方法
。

技术介绍

[0002]支架结构作为航空航天装备系统典型结构部件，在整体组件系统中主要起到各部件
、
各组件之间的连接作动
、
支撑固定
、
承载等作用
。
作动安装支架是飞行器中连接系统主结构和活动部件的主要零件，主要起到活动部件与系统主结构间的连接固定
、
载荷传递等作用
。
[0003]传统的作动安装支架结构主要通过制坯
+
机加铣削方式进行制备，工艺流程复杂，材料浪费严重，且受机加工工艺限制，结构构型受限，轻量化效益难以提升
。
[0004]增材制造技术
(3D
打印
)
是一种具备高柔性加工特点的材料加工技术，可灵活制造传统加工工艺难以加工的空间异形和复杂结构，进而解决很多产品的制造问题
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种轻量化支架结构的设计方法，其特征在于：所述轻量化支架结构的设计方法包括以下步骤：
1)
确定待加工支架结构设计空间；
2)
基于拓扑优化方法对步骤
1)
确定的待加工支架结构设计空间设计主体传力路径；所述主体传力路径包括主要作动载荷传力路径以及次要作动载荷传力路径；
3)
基于非参数化异形曲面拓扑拟合方法拟合主要作动载荷传力路径以及次要作动载荷传力路径；
4)
在主要作动载荷传力路径和次要作动载荷传力路径之间构建变尺寸过渡构型；
5)
判断待加工支架结构设计空间是否属于并行结构，若是，则进行步骤
6)
；若否，则完成设计；
6)
在并行结构中，判断相邻主要作动载荷传力路径之间或相邻次要作动载荷传力路径之间是否存在受载荷较小的横向强化筋条；若是，则将横向强化筋条进行二次拓扑后完成设计；若否，则完成设计
。2.
根据权利要求1所述的轻量化支架结构的设计方法，其特征在于：所述步骤
4)
中变尺寸过渡构型是主要作动载荷传力路径和次要作动载荷传力路径的连接处设置有圆滑过渡圆角，所述圆滑过渡圆角的半径不小于
3mm。3.
根据权利要求2所述的轻量化支架结构的设计方法，其特征在于：所述步骤
5)
的并行结构至少包括两组主要作动载荷传力路径以及两组次要作动载荷传力路径
。4.
根据权利要求1或2或3所述的轻量化支架结构的设计方法，其特征在于：所述步骤
6)
中若存在受载荷较小的横向强化筋条，则采用中空结构对横向强化筋条进行二次拓扑
。5.
根据权利要求4所述的轻量化支架结构的设计方法，其特征在于：所述中空结构的截面是屋顶形或水滴形；所述中空结构的截面是水滴形时，所述水滴形截面中，斜面夹角为
30
°
～
90
°
，夹角部分圆角的半径不小于
0.5mm。6.
根据权利要求5所述的轻量化支架结构的设计方法，其特征在于：所述中空结构还包括晶格强化特征设计；所述晶格强化特征设计是桁架类特征设计或空间曲面类特征设计，所述晶格强化特征设计是桁架类特征设计设计时，所述桁架类特征是体心立方晶格或面心立方晶格；所述体心...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷云峰，赵晓明，柏林，廖亮清，张昊伟，王佳骏，
申请(专利权)人：西安铂力特增材技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：