飞机轴承支架挑战

飞机轴承支架挑战：通过激光/粉末床系统优化飞机轴承支架的重量、强度和附加制造工艺设计。简介：增材制造提供了从性能角度将材料放置在需要的地方的机会，与去除多余材料的传统制造技术相反。第二个优点是可以创建双曲形状和底切，这在传统制造中是耗时的或不可能的。分析和设计：在这个重新设计项目中，对当前设计进行分析，以确定工作包线内的最高应力位置。这些位置对于AM设计以及环境相互作用至关重要；轴承接口、4个螺栓孔口、支撑接口和工作包线。“Von Mises等效应力”被认为是计算应力的好方法，但也建议验证主应力。单个主应力也应低于屈服强度。基于“把材料放在需要的地方”的原则，通过多次迭代和强度分析来创造强度。提交的设计具有一定的体积，因此质量减少了69%。进一步的优化是可能的，但由于所需的网格尺寸收缩并因此增加FEM分析的计算时间而不能执行。分析与增材制造：除了巨大的设计自由度外，增材制造也有局限性。建筑平台的尺寸有限。两层之间的距离和晶粒尺寸影响强度和表面粗糙度。预计层平面和建筑方向的强度会有所不同。需要支撑结构来保护悬挑部件不向建筑平台移动和散热。成本是由印刷量构成的，包括支撑结构、每个部件的建筑层数和每个建筑平台的部件数量。需要后期处理；用于消除热应变和应力的热处理、用于从建筑平台移除部件和移除支撑结构的EDM或铣削。因此，AM成本和强度之间存在着一种权衡，这种权衡受零件方向的强烈影响。强度被认为是最重要的，因此建筑层应平行于平面通过所有荷载