轻量化航空发动机支架优化设计方案

本作品为航空发动机安装支架的拓扑优化设计方案，采用三维参数化建模完成整体结构搭建，建模过程中严格遵循航空部件装配接口标准，精准还原支架与发动机、机身连接的所有安装位尺寸，确保模型可直接导入工程装配环境进行干涉校验。建模阶段先完成原始实体结构的基准建模，再基于有限元力学仿真结果开展迭代式拓扑优化，通过多轮载荷工况下的应力分布计算，逐步剔除低应力区域的冗余材料，最终在保障结构安全裕度的前提下实现72%的整体减重效果。渲染环节采用高光泽深红色工程材质模拟航空级高强度合金的表面质感，搭配半透明应力云图层叠展示，直观呈现结构不同区域的应力分布梯度，渲染输出的效果图清晰标注了最小安全系数、网格精度、减重比例等核心仿真参数，便于快速理解设计优化逻辑。结构设计上重点针对两处焊接接口区域做了应力分散处理，通过内凹式曲面过渡设计将接口处的应力集中系数降低至安全阈值以内，所有安装孔位周边均做了加厚加强处理，匹配螺栓头部接触面积的贴合面设计，避免长期交变载荷下出现连接松动问题。仿真阶段采用0.08英寸高精度网格划分，覆盖全部4种实际工作载荷工况开展静力学计算，验证优化后结构在最大载荷下的应力水平远低于材料屈服强度，最小安全系数达到1.54，完全满足航空部件的可靠性要求。整体设计兼顾轻量化与结构强度，通过拓扑优化手段在不降低安全性能的前提下大幅削减结构重量，可为同类航空承力部件的轻量化设计提供参考，模型附带完整的仿真报告文件，清晰记录每一轮优化的参数调整逻辑与应力变化数据，完整呈现从原始基准模型到最终优化方案的全流程设计思路。