镂空轻量化火箭连接支架结构设计

　　这款支架主要应用于航天火箭的舱段内部构件连接场景，承担箭体内部管路、线缆固定架与主承力结构之间的载荷传递作用，在火箭飞行过程中需要承受起飞阶段的强振动、跨音速阶段的气动冲击以及级间分离瞬间的瞬时过载，对结构的比强度要求极高。设计阶段优先采用拓扑优化思路完成主体构型，在保证四个安装点位同轴度、安装面平面度满足装配公差要求的前提下，将非承力区域的实体材料全部去除，采用交叉筋格的镂空结构替代传统实心块体，在不降低整体结构刚度的前提下大幅削减构件自身重量，适配航天装备对每一克减重的严苛要求。四个带通孔的圆柱凸台为核心安装位，上下两排凸台的孔位分别对应不同规格的连接件，上方两个凸台用于对接主承力梁上的预装螺栓，

　　下方两个凸台用于固定待支撑的功能组件安装板，凸台根部做了渐变圆弧过渡，避免应力集中导致的疲劳断裂风险。中间的弧形内凹轮廓是为了避让箭体内部的弧形走线槽与管路排布空间，安装时不会与周边已布设的构件产生干涉，整体外轮廓的边界尺寸完全适配箭体对应舱段的安装空腔，不需要额外做修配即可完成预装。筋格的排布方向顺着主要载荷的传递路径设置，交叉角度经过受力仿真验证，能够将安装点位承受的集中载荷快速分散到整个支架的主体框架上，避免局部应力超过材料许用值。构件采用高性能工程塑料加工成型，镂空结构同时也能降低加工过程中的材料内应力残留，减少长期存放或使用过程中的形变概率，安装面预留的精加工余量可以保证装配后连接件的贴合度，避免出现安装间隙引发的振动异响问题。