CFRP汽车防撞梁结构/材料一体化优化设计

• 作者: 周金宇 臧杰 邱睿
• 来源期刊: 机械设计与制造
• 学科: 工学
• 关键词: 汽车防撞梁 复合材料 B样条曲线 自适应遗传算法 优化设计
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 数控与自动化
• 页码范围: 206-210
• 页数: 5页
• 分类号: TH16|TB332
• 字数: 4167字
• 语种: 中文

摘要

针对复合材料汽车防撞梁结构布局和层合板铺层优化问题,提出以防撞梁强度最大为目标,宏观结构与层合板铺层角为变量的结构/材料双尺度优化设计方法.结构层面采用B样条对防撞梁轮廓曲线进行参数化表达,并改变防撞梁截面关键尺寸,构建几何模型;材料层面考虑铺层角对层合板性能带来的影响,采用0°、±45°、90°四种标准铺层角进行铺设.通过自适应遗传算法对结构与材料两个层面的设计变量进行初始化,实现了适用于复合材料汽车防撞梁的结构/材料一体化优化设计.结果表明:防撞梁结构的强度较优化之前升幅为81.41％,且最大等效应力下降至64.885MPa,小于CFRP材料的极限强度,优化结果达到预期效果.