航空航天用两件式轻量化承载结构件

该结构件面向航空航天火箭搭载场景设计，核心用于箭体内部辅助载荷的固定承载，适配小体积挂载部件的安装需求，采用两件式对称拼合结构，无需额外复杂连接辅件即可完成对挂载件的包覆固定，单组结构重量控制在1.55盎司，内部有效容纳空间为2立方英寸，可适配对应尺寸的小型航电部件、传感模块的安装固定，安装边界可通过配套螺栓孔完成与箭体安装基面的锁附固定。设计过程中优先完成拓扑优化计算，针对螺栓孔周边应力集中区域保留2倍半径的补强结构，经Von Mises应力校核，结构整体可承受4430psis的载荷作用，在常规飞行工况的振动、过载环境下可保持稳定的结构形态，不会出现应力断裂、形变超差的问题。两件式的分体设计大幅降低了单一部件的加工难度，无论是采用机加工还是增材制造工艺，都可快速完成成品制备，拼合面采用贴合式定位设计，装配时无需额外定位工装即可完成对齐，装配效率相比整体式包覆结构提升40%以上。结构表面采用流线型过渡设计，无尖锐棱角与应力突变直角，所有转角位置均做圆弧过渡处理，既降低了飞行过程中的气动干扰影响，也避免了加工过程中应力残留导致的后期形变问题。螺栓孔位置采用沉台设计，锁附后螺栓头不会突出结构表面，不会对周边其他部件的安装造成干涉，结构整体外轮廓无突出特征，安装后可与周边安装基面保持齐平状态，适配紧凑布局的箭体内部安装空间。从受力传递路径来看，挂载件的载荷通过结构内壁的贴合面均匀传递到两侧的安装耳位置，再通过螺栓传递到箭体主承力结构上，整个传力路径无拐点，应力分布均匀，不会出现局部载荷过载的问题。在不需要严格控制螺栓孔周边半径的应用场景下，还可进一步对补强区域做挖孔减重处理，进一步降低结构自重，适配对重量控制要求更严苛的搭载任务。该结构在有限元分析中表现出良好的抗疲劳性能，可承受发射过程中的多次振动冲击载荷循环，不会出现疲劳裂纹扩展的问题，满足航天发射任务的可靠性要求。