钛合金航空发动机轻量化支架结构设计

本作品为航空发动机配套的连接支架三维设计模型，整体采用拓扑优化思路完成结构建模，在三维建模过程中优先围绕多工况载荷承载需求进行骨架搭建，先确定支架与发动机基体、安装机位的对接孔位基准，三个主安装孔位采用同轴度严格约束的柱面特征建模，保证安装对接的配合精度，再基于载荷传递路径逐步生成主体承力筋络，剔除无承载贡献的冗余实体区域，最终形成镂空式的一体化承力结构。模型材质设定为Ti-6Al钛合金，渲染阶段采用金属磨砂质感的材质参数，还原钛合金构件经精密机加后的哑光金属色泽，通过环境光遮蔽效果凸显镂空结构的层次关系，多角度渲染图清晰呈现各承力面的过渡圆角、孔位倒角细节，避免应力集中风险的结构特征均在建模阶段做了精细化处理。结构设计上重点考量多工况下的受力表现，针对四类典型加载工况完成结构强度适配，主体承力筋的走向完全匹配应力传递路径，在保证整体质量仅2.4磅的轻量化水平前提下，实现不同载荷工况下的应力值均控制在钛合金材料许用应力范围内，相比传统同功能实心支架减重幅度超过2.2磅，大幅降低航空构件的自重负载。建模过程中对所有连接面、安装孔的形位公差做了参数化约束，可直接对接后续的工程图导出、增材制造加工流程，各镂空区域的拔模角度、内壁圆角均适配金属3D打印的工艺要求，无需额外做工艺补正即可用于生产试制，整体结构在满足承重连接功能的同时，兼顾了轻量化指标与工艺可行性，实现了结构性能、自重控制、加工适配性的多维度平衡。