航天发射用轻量化承重连接支架结构

该类支架主要应用于航天发射装备的机载管线与附属构件的连接固定场景，承担发射阶段振动工况下的载荷传递功能，需在严苛重量限制下满足长期受力可靠性要求，适配发射载具内部紧凑的安装空间，避免与周边管路、线缆产生装配干涉。设计过程中优先围绕减重目标展开结构拓扑优化，在保证应力裕度的前提下剔除所有非承载区域的冗余材料，整体采用半圆弧贴合面搭配双立式耳板的结构形式，底部半圆弧面可与对应直径的柱状安装基体完全贴合，增大接触面积降低局部压应力，避免长期受载出现接触面压溃变形。两侧立式耳板上预留同轴螺栓通孔，孔周做加厚凸台处理，保证螺栓连接区域的结构强度，避免螺栓预紧力造成孔边开裂，同时严格控制螺栓孔与周边结构的最小距离，满足连接部位的强度规范要求，最小壁厚控制在受力临界值以上，杜绝薄壁区域在冲击载荷下出现失稳变形。安装边界需匹配基体的圆弧外径，耳板孔位同轴度公差控制在装配允许范围内，安装时通过底部弧面定位后穿入连接螺栓完成固定，可承受沿耳板法向的持续载荷作用，受力时载荷通过耳板传递至底部弧形承载面，均匀分散到安装基体表面，避免局部应力集中。材料选用高强度工程塑料材质，密度低且比强度优异，可在满足承载要求的前提下最大限度降低结构自重，受力验证阶段针对实际工况下的载荷方向施加对应量级的作用力，应力水平始终控制在材料许用应力范围内，留有足够安全裕度，可适应发射过程中的交变振动、瞬时冲击等复杂工况，不会出现结构断裂或永久变形。结构上所有棱边均做圆角过渡处理，避免锐角造成的应力集中，同时减少装配过程中对操作人员、相邻管线的剐蹭损伤，整体无复杂异形曲面，加工成型难度低，适合小批量快速生产应用，可直接替换原有同类型超重支架构件，在不降低承载能力的前提下实现可观的减重收益，适配航天装备对构件重量的严苛控制要求。