以色列航空航天工业和SpaceIL

为太空推进器配置设计一个3D打印支架

以色列航空工业(IAI)是全球公认的为国防和商业市场提供最先进系统的领导者。IAI为空间、空中、陆地、海洋、网络和HLS的广泛需求提供独特的解决方案。它是以色列最大的政府拥有的国防和航空航天公司。在过去的60年里,以色列航空工业公司为以色列国防部以及世界上许多苛刻的客户交付、提供和支持先进系统。

IAI开发和生产广泛的尖端卫星和卫星设备,包括观测和通信卫星、科学/研究卫星系统、地面控制站、任务中心和发射装置。随着OPTSAT-3000(光电成像)卫星产品线、TECSAR(合成孔径雷达观测)卫星产品线和AMOS通信卫星产品线的最新成员,IAI利用了先进的技术,多年来积累的经验和专业知识为用户提供具有成本效益和全面的解决方案,为国家安全和商业应用。bob电竞官方

SpaceIL是一个非盈利组织,成立于2011年,目标是让以色列的第一个航天器登陆月球。该组织由三位年轻的工程师创立:Yariv Bash, Kfir Damari和Yonatan Winetraub,他们回答了谷歌月球XPRIZE提出的国际挑战:在月球上建造、发射和着陆无人飞船。SpaceIL是以色列唯一的代表。SpaceIL致力于激励以色列和世界各地的下一代选择学习科学、技术、工程和数学(STEM)。2015年10月,SpaceIL成为第一个宣布签署发射合同的团队,这标志着真正的“登月票”,这是一个重大的项目里程碑。此次发射将由美国SpaceX公司的一枚火箭完成。2017年1月,SpaceIL成为该竞赛的五名决赛选手之一。

在设计航天器的推进器组件时,该团队确定,通过将拓扑优化与增材制造相结合,可以获得多种好处。具体来说,该项目的目标是为SpaceIL项目所需的推进器配置设计一个3D打印支撑支架。由于这个项目之前没有加工支架,目标是根据项目的质量预算和航天器的静态和动态要求确定的。所有的拓扑优化和设计都是在设计师级使用Inspire完成的,只有最后的确认需要应力分析部门的努力。

在设计过程中启发和发展

设计过程的第一阶段是界定支撑结构的设计空间和非设计空间。设计空间包括了团队允许材料存在的所有空间,而非设计空间定义了材料需要远离的所有区域(推进器、油管、线束、组装硬件和组装工具)。此外,非设计空间包括与推进器和航天器的托架接口。

接下来,将设计空间和非设计空间导入Inspire。约束在表示接口的非设计体量的基础上定义。刚性连接连接在非设计体积上,代表与推进器的接口。与一维质量相连接的连接表示推进器的重心。定义了g加速度在X、Y、Z方向上的三种载荷情况。模型建立后,初始化拓扑优化,要求质量最小,同时保持刚度超过250Hz。

进化后来被用于重构Nurbs曲面的优化几何输出。该改造还考虑了增材制造的约束条件,如建筑角度、支撑结构最小化等。结果是一个适用于增材制造的具有连续圆形表面的几何结构。

最后,Evolve制作的模型被导入到Inspire中。在最初的优化运行中,对其施加了相同的负载和约束。然后对模型进行分析,并对固有频率和最大应力值进行验证。

接下来是什么?

完成最终设计后,团队的下一步是将3D打印模型带入生活。Materialise magic被用来在构建平台上定位模型,并添加支持以确保打印质量。一旦零件被打印出来,支架就被移除,并进行额外的加工,以提供所需的界面。

在飞行器发射之前,该部件将进行尺寸验证,并将进行实际的机械测试,如窦形和随机振动测试。2019年,宇宙飞船发射到月球。

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设计和非设计空间

激励优化

用进化PolyNURB建模启发优化

启发内部分析

制造后搭建平台

最后部分后支持拆除

关于以色列航空航天工业和SpaceIL

以色列航空航天工业公司是全球公认的为国防和商业市场提供最先进系统的领导者。IAI为空间、空中、陆地、海洋、网络和HLS的广泛需求提供独特的解决方案。它是以色列最大的政府拥有的国防和航空航天公司。在过去的60年里,以色列航空工业公司为以色列国防部以及世界上许多苛刻的客户交付、提供和支持先进系统。

SpaceIL是一个非盈利组织,成立于2011年,目标是让以色列的第一个航天器登陆月球。