【MFC推荐】红旗研发超轻量化结构铝合金转向节
近日，红旗研发总院新能源开发院底盘开发部悬架领域团队在轻量化技术方面，大胆探索、勇于尝试，打造出基于仿生学结构设计原理和增材制造技术的超轻量化结构铝合金转向节，并完成台架强度试验。
转向节突破了传统铸造铝合金转向节结构工艺设计和材料性能限制，相同硬点架构下重量仅有2.42kg，对比传统铸造铝合金转向节，实现减重1.46kg，性能指标达到国际领先水平。
超轻量化结构转向节采用了超高强度铝合金材料、仿生学结构设计方法和增材制造三项关键技术。
超轻量化转向节设计方法
由于采用选区激光熔化粉末分层叠加增材制造技术，成型后零件表面容易产生条状熔池和鳞状外观，表现出各向异性，因此团队在结构设计过程中与CAE团队共同在原有传统拓扑优化基础上，利用仿生学结构设计原理，渐进结构优化，对不同版本设计采用代际遗传算法，修正材料不足或冗余。
模拟生物生长行为，设计具有大量排列状加强筋组成的枝干状结构和交叉状加强筋组成的蛛网结构，符合最优的受力路径，使材料的分布达到最佳化。
采用多边形曲面自适应结构重构技术，多轮迭代后使应力沿优化边界呈均匀分布，进而探索出了将增材打印制造技术应用在底盘结构件上的结构设计和工艺优化分析方法，解决了各向异性对强度和耐久设计带来的难题，成功开发出了满足工艺需求与美学流畅性写意理念的超轻量化结构转向节。
传统铝铸造方案（左）增材制造方案（右）
来源：红旗研发新视界
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