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应用背景
天线支架主要用于联系飞行器基体与天线部件,工作工程中需要承受一定过载和天线部件的结构重量,除具有强度要求,还需满足基频要求以避免在使用过程中出现共振。
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传统解决方案
传统支架结构毛坯多采用铸造或板焊,成品由机加工工艺实现,为了满足加工工艺要求,结构构型会受到较多的工艺性限制,很多传力路径受到工艺约束而被切断或整合。结构效率有限,存在一定冗余材料。
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3D打印与结构优化
基于3D打印突出的工艺实现性和设计柔性,结合相关结构优化技术,计算提取产品对应工况条件下的最优传力路径,形成高效的拓扑结构方案,新的设计方案实现减重37%,同时强度响应及频率响应均满足使用要求。对某卫星主体环向支架进行拓扑优化设计,优化模型在满足零件安全使用要求状态下,减重约37%。
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案例模型及参数