在汽車造成的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天,汽車的輕量化變得日益重要。隨著具備優(yōu)良性能的碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP）被廣泛應(yīng)用于汽車,以及作為汽車前端重要構(gòu)件,CFRP防撞梁需要進(jìn)一步研究。然而碳纖維材料的各向異性與碰撞過程帶來的高度非線性、碳纖維鋪層優(yōu)化耦合以及鋪層工藝約束等問題給碳纖維防撞梁優(yōu)化設(shè)計過程帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為解決上述問題,本文提出了一種考慮鋪層相容性的碳纖維防撞梁結(jié)構(gòu)設(shè)計方法解決了鋪層優(yōu)化和工藝約束問題。同時提出了一種新型多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法,提高了碳纖維防撞梁優(yōu)化效率,降低了誤差。論文建立了原有鋼制防撞梁有限元分析模型,對其進(jìn)行低速及高速碰撞仿真分析,并通過高速碰撞試驗驗證了有限元仿真模型的準(zhǔn)確性。采用正交試驗優(yōu)化設(shè)計方法,找到最優(yōu)CFRP防撞梁截面參數(shù)組合,完成防撞梁截面優(yōu)化設(shè)計,并在此截面的基礎(chǔ)上,進(jìn)行碳纖維鋪層厚度的單因素分析,以此確定鋪層厚度的可優(yōu)化空間。論文提出了一種考慮鋪層相容性的CFRP保險杠防撞梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法,對不同厚度下的鋪層順序進(jìn)行優(yōu)化,使不同厚度下鋪層順序盡可能多的共享鋪層,實現(xiàn)了考慮碳纖維鋪層工藝約束的CFRP防撞梁鋪層順序、鋪層厚度同步優(yōu)化... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

三因素二水平全因子試驗與正交試驗對比示意圖

拉丁超立方采樣示意圖

最優(yōu)拉丁超立方采樣示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽車用碳纖維復(fù)合材料前防撞梁的輕量化與優(yōu)化設(shè)計[J]. 張鑫,趙曉昱,蘭祥,陳玲俐.  玻璃鋼/復(fù)合材料. 2019(08)
[2]碳纖維復(fù)合材料防撞梁的設(shè)計與分析[J]. 鄭傳祥,竇丹陽,林嬌,陳建陽.  機械制造. 2019(06)
[3]基于自適應(yīng)遺傳算法的碳纖維復(fù)合材料汽車防撞梁優(yōu)化設(shè)計研究[J]. 臧杰,周金宇.  機械設(shè)計. 2019(04)
[4]電動車仿生鋁防撞梁耐撞性設(shè)計[J]. 張友國,宋小文,李卓富,楊飛飛.  汽車工程學(xué)報. 2019(02)

博士論文
[1]車身結(jié)構(gòu)輕量化與抗撞性多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計方法研究[D]. 熊鋒.吉林大學(xué) 2018
[2]轎車懸架零部件性能匹配與輕量化多目標(biāo)優(yōu)化方法研究[D]. 蔣榮超.吉林大學(xué) 2016
[3]白車身前端結(jié)構(gòu)—材料—性能一體化輕量化多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計[D]. 王傳青.吉林大學(xué) 2016
[4]結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論及在轎車副車架開發(fā)中應(yīng)用研究[D]. 朱劍峰.北京理工大學(xué) 2015
[5]基于多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計方法的白車身輕量化研究[D]. 盧放.吉林大學(xué) 2014

碩士論文
[1]汽車行李箱裝飾板模壓成型模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及其成型工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 蔣秦帥.安徽工程大學(xué) 2019
[2]汽車前罩注塑工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化及其剛度分析[D]. 劉飛.中南林業(yè)科技大學(xué) 2019
[3]乘用車復(fù)合材料防撞梁的性能研究[D]. 賈大海.長安大學(xué) 2019
[4]電動汽車碳纖維復(fù)合材料電池箱輕量化設(shè)計[D]. 彭博.吉林大學(xué) 2019
[5]車身碳纖維波紋夾層結(jié)構(gòu)防撞梁設(shè)計與優(yōu)化[D]. 陽輝輝.大連理工大學(xué) 2018
[6]碳纖維復(fù)合材料發(fā)動機罩結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[D]. 吳方賀.吉林大學(xué) 2017
[7]軌道交通應(yīng)答器用片狀模塑料的制備及應(yīng)用研究[D]. 盧昆.湘潭大學(xué) 2016
[8]碳纖維復(fù)合材料純電動汽車車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 劉保公.湖南大學(xué) 2016
[9]纖維增強型復(fù)合材料保險杠輕量化設(shè)計與優(yōu)化[D]. 李貝.湖南大學(xué) 2016
[10]電動汽車快換動力電池箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化及輕量化設(shè)計[D]. 湯貴庭.重慶交通大學(xué) 2016



本文編號：3557254