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解决方案概述
航空行业是指与航空器研发、制造、维修、运营等活动直接相关的、具有不同分工的、由各个关联行业所组成的业态总称,主要分为民用航空产业和军用航空产业。航空飞行器结构复杂、重量敏感、可靠性安全性要求高,同时对产品运行的经济性、环保性等各项指标也越来越严格。利用DfAM思维设计的增材制造产品可实现飞行器结构的轻量化、一体化,改善飞机的飞行性能和运行成本,在飞行器的设计、制造、运维等环节中都有广泛的应用。
行业应用
解决方案广泛应用于航空行业领域内的无人机总体结构设计、无人机一体化油箱、飞机散热/换热器和飞机关键承力部件等相关工业品的研发设计和增材制造中。
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无人机总体结构设计
无人机总体结构设计
无人机的机体构架、叶片外形、机身重量等因素对无人机的性能有至关重要的影响。安世亚太利用DfAM设计思维,通过拓扑优化、整机三维流体动力学、静力学、流固耦合、模态、噪声分析及优化等设计手段,实现无人机结构轻量化和一体化,并大大提高了飞机飞行姿态的稳定性和控制精度。将DfAM设计思维归纳总结,提炼无人机整体结构设计原则,利用创成式设计自动设计复杂结构,极大提高了飞机设计效率。
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无人机一体化油箱
无人机一体化油箱
传统无人机油箱一般是一个独立的部件,固定于机体结构的框和梁上。铝合金等金属材料油箱一般是通过焊接的方式把铝合金板围成一个密闭结构。采用DfAM设计思维的新型油箱把原始机体结构中的前后框、梁、桁条、蒙皮、油箱壳体等结构优化为一个整体结构,可以使油箱容积增加1倍以上,重量减轻10%,减少数十个紧固件,大大增加了飞机的航程和安全性。
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散热/换热器
散热/换热器
飞机上发动机和有大量的电子设备需要及时散热/换热,新能源飞机上还新增加了电池电调等发热设备,因此需要各种形式的散热/换热器。与传统的散热/换热器相比,增材制造可以使产品的结构更加复杂,获得更高的散热/换热效率,同时减轻结构的重量。点阵或三周期极小曲面(TPMS)等结构可以实现散热表面积增加150%以上,重量减轻10%以上。
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承力结构
承力结构
承力结构是飞机的关键重要部件,直接决定飞行的安全性和可靠性,一般也是重量较重的零件,决定着飞机的经济性或飞行距离。某双向对称支架结构原采用锻造制造,质量较重,安世亚太采用DfAM思维对支架结构进行轻量化设计,减重49%,且设计过程充分考虑增材制造工艺,可实现少支撑甚至无支撑制造。交付周期仅为10天,比原研制周期缩短70%。