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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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