Design of a metal additive manufactured aircraft seat leg using topology optimization and part decomposition
Notice bibliographique
Résumé
Purpose The lightweight design of aircraft seats can significantly improve fuel efficiency and reduce greenhouse gas emissions. Metal additive manufacturing (MAM) can produce lightweight topology-optimized designs with improved performance, but limited build volume restricts the printing of large components. The purpose of this paper is to design a lightweight aircraft seat leg structure using topology optimization (TO) and MAM with build volume restrictions, while satisfying structural airworthiness certification requirements. Design/methodology/approach TO was used to determine a lightweight conceptual design for the seat leg structure. The conceptual design was decomposed to meet the machine build volume, a detailed CAD assembly was designed and print orientation was selected for each component. Static and dynamic verification was performed, the design was updated to meet the structural requirements and a prototype was manufactured. Findings The final topology-optimized seat leg structure was decomposed into three parts, yielding a 57% reduction in the number of parts compared to a reference design. In addition, the design achieved an 8.5% mass reduction while satisfying structural requirements for airworthiness certification. Originality/value To the best of the authors’ knowledge, this study is the first paper to design an aircraft seat leg structure manufactured with MAM using a rigorous TO approach. The resultant design reduces mass and part count compared to a reference design and is verified with respect to real-world aircraft certification requirements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».