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针对飞机系统管路共生机体轻量化设计需求，本文提出了一种基于激光增材工艺约束的典型大尺寸侧壁结构轻量化设计方法，通过构建全局应力约束下最小化质量为目标的变密度法拓扑优化模型，实现结构减重与一体化成形。研究结果表明：通过调整筋条、管路和圆筒布局等特征实现了侧壁结构减重15%；结构传力路径完整且应力大多向强支撑结构传导，最大应力减少37.2%，低于结构容许应力；此外，结构刚度大、变形小，安全系数增加40%，力学性能较优；采用激光选区熔化增材制造工艺成形侧壁结构并与原始模型对比，平均偏差小于0.08mm，满足侧壁结构成形精度要求。本研究为多系统共生机体大尺寸结构轻量化设计与一体化制造方法提供了参考价值。
