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白车身车顶碳纤维复合材料前横梁铺层设计及多层次优化方法
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作者 徐立友 徐正中 +1 位作者 张帅 王芳瑞 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第29期12451-12465,共15页
为了提高汽车车顶前横梁的强度、刚度、轻量化水平,实现材料和结构等方面的平衡,构建碳纤维复合材料前横梁的设计与优化方法,通过提出改进的粒子群优化-细菌觅食优化(particle swarm optimization-bacterial foraging optimization,PSO-... 为了提高汽车车顶前横梁的强度、刚度、轻量化水平,实现材料和结构等方面的平衡,构建碳纤维复合材料前横梁的设计与优化方法,通过提出改进的粒子群优化-细菌觅食优化(particle swarm optimization-bacterial foraging optimization,PSO-BFO)混合算法和铺层多层次优化方法,设计了碳纤维复合材料车顶前横梁。建立白车身有限元模型,并实验验证了模型的准确性,获得优化前的前横梁有限元模型。模拟前横梁在顶压、三点弯曲和压缩工况下的性能,确定铺层优化的边界条件;对T700/WP-R2300材料进行性能测试,为铺层优化提供材料参数;通过自由尺寸优化、尺寸优化确定了碳纤复材前横梁的铺块形状、厚度,结合PSO-BFO混合优化算法优化了铺层顺序。优化后前横梁减重45.47%,顶压、三点弯曲和压缩工况下位移分别降低43.64%、29.58%和28.61%,应力分别降低85%、79.44%和75.03%,验证了多层次优化方法的有效性。 展开更多
关键词 车顶前横梁 碳纤维复合材料 铺层设计方法 多层次优化 轻量化
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Double-Double帽型加筋结构复合材料层合板铺层设计及其压缩屈曲行为
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作者 丁天赐 杜晨 彭雄奇 《复合材料学报》 北大核心 2025年第11期6215-6225,共11页
碳纤维增强复合材料结构设计上高度的灵活性决定了其结构设计优化的复杂性,如何在保证精度要求下尽量减少计算成本是当下的研究热点之一。针对航空用帽型加筋结构复合材料层合板铺层设计问题,基于层压参数理论和新提出的Double-Double... 碳纤维增强复合材料结构设计上高度的灵活性决定了其结构设计优化的复杂性,如何在保证精度要求下尽量减少计算成本是当下的研究热点之一。针对航空用帽型加筋结构复合材料层合板铺层设计问题,基于层压参数理论和新提出的Double-Double铺层方法,结合屈曲理论,建立了优化变量和优化目标之间的函数关系,对帽型加强筋和帽型加筋结构复合材料层合板承载能力进行了铺层优化设计,有效降低了寻优的计算成本。通过轴向压缩实验验证了理论模型和层压参数全局寻优能力,并对帽型加筋结构复合材料层合板轴压屈曲失稳行为进行了分析。 展开更多
关键词 帽型加筋结构 屈曲失稳 Double-Double铺层方法 铺层设计优化 层压参数
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