车用CFRP油底壳的结构与制造工艺并行优化设计

• 作者: 周天俊 白翠平 马其华
• 来源期刊: 工程设计学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 碳纤维增强复合材料 油底壳 并行设计 铺层优化
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 所属期刊栏目: 优化设计
• 页码范围: 608-615
• 页数: 8页
• 分类号: F407.4|U465.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1006-754X.2020.00.075

摘要

为实现碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)油底壳的替代与制造,结合复合材料铺层可制造性分析软件FiberSim与铺层结构优化模块Optistruct,对CFRP油底壳开展了结构与制造工艺并行优化设计.参照CFRP壳体类零件的成型过程,采用FiberSim软件制定了满足制造工艺要求的CFRP油底壳铺覆方案.并在此基础上,分别以CFRP油底壳刚度最大、质量最小为优化目标,以振动模态、制造工艺要求为约束,采用Optistruct模块对CFRP油底壳的铺层结构进行优化设计.经仿真分析验证,制造工艺调整后的CFRP油底壳满足各项替代要求,且CFRP油底壳的质量较原金属油底壳减小了56.7％.所提出的结构与制造工艺并行优化设计方法可较好地兼顾结构特征、复合材料设计及制造工艺要求,为复合材料产品的优化设计提供了参考.