理工酷

质量= 0.084磅 体积= 2.43英寸^ 3 最大应力= 4098 PSI 第一模式自然频率= 2912 Hz 设计功能=针对没有支撑材料的3D打印进行了优化

我为ULA火箭硬件挑战赛提交的材料是经过优化的支架，以使其具有最小的重量，同时仍然可以使用传统的FDM样式的打印机进行打印，而无需任何支撑材料。

为了证明支架的设计，它是使用MakerBot 3D打印机打印的，并使用ABS作为填充率为80％的材料。没有支撑材料，打印效果非常好。还对该模型进行称重以提供最终质量。由于ABS和Ultem 9085具有不同的密度（ABS 1.05 g / cm ^ 3和Ultem 9085 1.34 g / cm ^ 3），因此3D打印模型的重量按1.28（1.34 / 1.05）缩放以提供最终质量。 0.084磅

在ANSYS中对支架进行分析，以确定最大应力。在将4个螺栓孔牢固地连接到模拟火箭体的情况下，将600lb的载荷施加到载荷面上。在此负载下，发现最大应力为4098PSI，远低于4500PSI的设计要求。

还进行了模态分析以确定支撑架的固有频率。发现第一模式固有频率为2912Hz，远高于任何会影响运载火箭动力学的频率。由于运载火箭的振动，支架上的最大应力（根据NASA GEVS等级为14.1Grms）仅为15PSI。支架将在发射后幸免，不会受到任何不良影响。

该支架展示了符合所有设计要求的声音工程设计，并且经过了优化，可以使用FDM 3D打印机轻松制造。