由中国航发商用航空发动机有限责任公司和上海市增材制造协会联合举办的第一届中国（国际）航空增材制造结构优化设计大赛结果于2020年9月14日至9月20日期间公示。铂力特创新设计团队提报的优化设计换热器结构的设计方案喜获大赛三等奖。
本次比赛命题为针对某型号航空发动机换热器结构，根据零件结构和典型工况，考虑工程零件的实际应用背景，基于增材制造工艺（重点激光选区熔化成形技术），进行结构优化设计。最终针对设计方案，从芯体表面积、换热效率、结构重量、可制造性、设计合理性、报告完整性等多个维度进行综合评分。
本次参赛题目背景为某型气-液双介质换热器，整体结构由外框架、气相介质流道、液相冷却流道组成；需要从结构质量、强度及换热功能角度对产品进行综合优化，并应充分考虑产品的工艺可行性。针对这一问题，铂力特创新设计团队基于产品的核心功能需求，细化设计流程，针对换热器芯体，基于热分析的功能优先导向及工艺实现性的经验积累，确定优选的气相及液相介质流道构型及布局，确定采用类正弦图像波纹构型；并进一步针对外部框架进行了轻量化设计，并对关键特征区域进行了强度校核。最后综合考虑工艺效果和经济性，为该零件制定了工艺方案。
上述优化设计，对比原始方案，实现芯体有效散热面积提升25%，结构减重2.77%。整个流程充分耦合了设计-工艺的各环节的关键要素，通过优化设计工作和长期的工艺经验积累，为该类型产品的综合性能提升提供探索了一条可行的道路。
铂力特创新设计团队将进一步深化优化设计与3D打印的结合应用，聚焦前沿结构优化问题的研究和复杂工程问题的方案探索，专注3D打印技术在工程领域应用方案、基于3D打印的新型结构的研制及验证方案等，面向多领域用户提供更深层次的设计优化综合解决方案服务。
第一届中国（国际）航空增材制造结构优化设计大赛由中国航发商用航空发动机有限责任公司和上海市增材制造协会联合举办。联合行业科研机构、高校、知名企业共同举办，旨在以大赛为纽带，汇聚创意设计灵感、强化产学研用深度融合、探索3D打印优化设计方法、推动3D打印技术在航空发动机领域的成熟应用。这是国内首次面向航空领域增材制造真实应用开展的设计创新大赛，将有力推动增材制造在航空领域的产业化应用。特别优秀的获奖作品将有机会被采纳用于量产,为我国航空事业发展贡献力量。
来源：铂力特
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