本文摘要(由AI生成):
本文介绍了一种新型卫星探测器着陆系统摇臂的设计优化过程。设计团队采用Altair的仿真驱动设计工具,通过拓扑优化和增材制造技术,实现了摇臂的轻量化。最终产品通过3D打印技术制造,成功减重48.2%。这一案例展示了创新性设计优化工具和先进制造技术在现代制造业中的重要应用,有助于解决传统设计和制造中的难题,提高产品竞争力和性能。
该型摇臂是某型卫星探测器着陆系统的关键构件,负责连接上部作动筒及伞体分离装置,同时装备一些传感器,由于卫星系统具备极高的轻量化要求,故需要在传统摇臂的设计基础上,进行结构优化探索,形成更为轻质高效的方案。
目前基于传统加工工艺所进行的结构优化,往往会受到传统工艺的诸多制约,要实现摇臂结构的轻量化突破,必须创新设计思路,摒弃传统设计-制造观念的制约。
在仿真驱动设计的理念下,第一步,使用Inspire工具进行模型的初始化设计,定义设计空间,设定边界约束条件,优化计算完成后,模型呈现具有中空特征的拓扑结构,如果对接增材制造,这些中空结构可以被实现。第二步,使用Evolve中的PolyNURBS功能可以便捷的实现该异形复杂特征模型的概念重构,在概念重构模型基础上,对模型细节进行修饰,形成最终模型。第三步,对重构模型重新进行分析,结构显示满足设计要求,未发生设计失效。
3D打印成品图
最终效果:重量1.903kg→0.986kg,减重48.2%。使用 Altair 创新性的设计优化工具,以仿真驱动设计,以综合效益的最优化为导向,并充分发挥增材制造突出的结构实现能力,极大的简化了设计-制造过程。
以上分享作品来自 Altair 2017 创新设计大赛 智创新优秀奖:王家骏,西安铂力特增材技术股份有限公