通用电气飞机发动机支架优化原型设计

本作品为航空发动机配套的承力支架优化原型，整体建模过程基于三维参数化设计逻辑完成，首先针对支架的安装接口、承力点位进行基准定位，严格匹配通用电气航空发动机的装配尺寸要求，保证各安装孔位的同轴度、孔间距公差符合航空级装配标准。建模阶段采用实体建模与曲面建模结合的方式，先构建支架的基础承力骨架，再通过拓扑优化算法对非承力区域进行材料削减，在保证结构强度的前提下实现体积与质量减少71.03%的轻量化目标。材质渲染阶段选用航空级高强度合金钢材质参数，还原金属构件的哑光金属质感，对加工面、安装孔位做了高光细节处理，渲染效果真实还原零件实际加工后的表面状态，同时通过光影效果凸显支架的流线型过渡结构，清晰展示各承力臂的受力传导路径。结构设计上采用双安装耳片配合中心承力轴的布局，两侧对称布置的带孔耳片用于与发动机机匣连接，下方的弧形承力臂将载荷均匀分散到各个连接点位，所有转角位置均做了大圆角过渡处理，避免应力集中问题。设计过程中完成了多工况受力仿真验证，在1ksi工况下最大压力为117.3，2ksi工况下最大压力为111.7，3ksi工况下最大压力为113.4，4ksi工况下最大压力为92.0，所有工况下的应力值均低于材料屈服强度，满足航空部件的安全冗余要求。整体结构在保证连接可靠性的同时最大化去除冗余材料，流线型的外形设计也降低了飞行过程中的空气阻力，各安装孔位周边设计了局部加厚结构，进一步提升连接部位的抗疲劳性能，所有棱边均做了倒角处理，避免加工与装配过程中的锐边划伤风险，整体设计兼顾了力学性能、轻量化需求与装配工艺性。