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公开(公告)号:CN111046494A
公开(公告)日:2020-04-21
申请号:CN201911272735.9
申请日:2019-12-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种车身地板设计方法,针对现有利用拓扑优化方法设计的单组件形式车身地板结构形状比较复杂,经济性和工艺可行性差,车身地板可制造性差问题,提供一种基于多组件结构形式的简化车身地板设计方法;包括:1、建立简化车身地板初始设计空间有限元模型;2、建立用于简化车身地板多相惩罚材料插值模型;3、建立多工况下简化车身地板结构优化目标;4、建立简化车身地板结构零件材料成本约束;5、建立简化车身地板结构零件加工成本约束;6、建立多组件结构形式的简化车身地板拓扑优化理论模型;本发明在拓扑优化过程中兼顾考虑到制造约束及在拓扑优化过程中实现多组件形式结构分解,提高拓扑优化所带来的经济效益及优化方案的可行性。
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公开(公告)号:CN111027142A
公开(公告)日:2020-04-17
申请号:CN201911270454.X
申请日:2019-12-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种薄壁梁设计方法,针对现有利用拓扑优化方法设计的单组件形式薄壁梁结构形状比较复杂,经济性和工艺可行性差,可制造性差问题,一种考虑制造成本的多组件形式薄壁梁结构设计方法;包括:1、建立多组件形式薄壁梁初始设计空间有限元模型;2、建立多组件形式薄壁梁多相惩罚材料插值模型;3、确定多组件形式薄壁梁结构优化目标;4、建立多组件形式薄壁梁零件材料成本约束;5、建立考虑制造成本约束的多组件形式薄壁梁拓扑优化模型;本发明在拓扑优化过程中兼顾考虑到制造约束及在拓扑优化过程中实现多组件形式结构分解,提高拓扑优化所带来的经济效益及优化方案的可行性。
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公开(公告)号:CN108932364B
公开(公告)日:2019-09-03
申请号:CN201810480260.1
申请日:2018-05-18
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种参数化的约束系统刚度设计方法,克服了逆向或者局部逆向设计方式难以满足现阶段对产品开发周期要求的问题,该方法的步骤如下:1)设定约束条件:(1)乘员胸部加速度限值G;G是正向设计时根据乘员保护要求提出的胸部加速度限值;(2)乘员最大相对位移Do/v;Do/v是总布置阶段已经确定好的乘员生存空间;(3)根据碰撞试验要求确定碰撞出速度v0及车体的双台阶波形的基本参数;2)定义简化曲线:(1)定义双台阶波;(2)定义梯形波;3)根据面积相等原理进行碰撞波形与约束系统刚度的耦合分析;4)引入振动方程求解乘员的相对运动响应;5)求解约束系统刚度;6)建立插值公式实现约束系统刚度的快速求解。
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公开(公告)号:CN108647464B
公开(公告)日:2019-08-09
申请号:CN201810480248.0
申请日:2018-05-18
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了概念设计阶段约束系统的设计方法,为克服传统设计方法中低水平重复寻优过程的问题,其步骤:1.确定输入条件:1)乘员胸部加速度限值G;2)车内生存空间S0;3)碰撞初速度v0;4)碰撞波形:在概念设计阶段,车体前端结构尚未设计完成,因此以幅值为A0的矩形波作为碰撞波形,tv的计算式为:式中:矩形波形中A0为矩形波幅值,tv为车体速度减为0的时刻,即停车时刻;2.简化曲线处理;3.约束刚度和碰撞波形的耦合作用分析;4.求解乘员相对运动响应和约束系统固有频率:1)引入振动方程;2)求解极限时间tL、极限相对速度vL、极限相对位移DL;3)求解约束系统固有频率ω;5.输出梯形约束刚度曲线。
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公开(公告)号:CN109543229A
公开(公告)日:2019-03-29
申请号:CN201811239928.X
申请日:2018-10-24
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于汽车被动安全性研究领域,具体涉及一种变厚度十二直角截面薄壁梁压溃特性分析方法。包括以下步骤:1、将截面的边上任意处厚度使用参数表示出来;2、利用最大厚度、最小厚度,求出截面拐角处形成折叠单元的实际厚度;3、将不同区域的厚度带入到超级折叠单元不同区域的能量耗散计算公式,计算出变厚度超级折叠单元能量耗散;4、利用能量最低原理,求出变厚度超级折叠单元能量耗散表达式中的未知量;5、求解出平均压溃反力具体数值。本发明推导出了变厚度十二直角薄壁梁平均压溃反力解析表达式,可以在车身抗撞性概念设计阶段,实现对薄壁梁的正向设计,缩短开发周期。
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公开(公告)号:CN109543207A
公开(公告)日:2019-03-29
申请号:CN201811054452.2
申请日:2018-09-11
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种考虑变分型线实现双模铸造件多组件设计的方法,克服了现有拓扑优化方法得到的复杂几何外形单组件形式产品经济性和工艺可行性较差及现有制造约束下得到的拓扑优化结果可制造性较差的问题;方法包括:1.构造多组件环境下结构单元的材料插值模型;2.建立多组件环境下设计结构的参数化有限元模型;3.考虑非倒扣结构的过滤建立基于赫维赛德阶跃函数的双模铸造工艺的可铸造性约束;4.考虑可变分型线对拔模方向进行修正并得到修正后的双模铸造工艺的可铸造性约束;5.建立考虑铸造工艺中模具材料成本的成本约束;6.在模具制造成本及可铸造性约束下,建立考虑可变分型线的基于双模铸造工艺制造约束的多组件拓扑优化数学模型。
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公开(公告)号:CN113420376B
公开(公告)日:2022-07-22
申请号:CN202110670301.5
申请日:2021-06-17
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F30/15 , G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于多尺度的碳纤维复合材料抗冲击力学性能仿真方法,包括:步骤一、进行CFRP准静态试验,获取参数;步骤二、进行不同工况下的落锤冲击试验,获取CFRP的动态力学响应和损伤形式;步骤三、建立CFRP尺度模型,设置边界条件,进行细观参数影响分析;步骤四、计算放大因子,建立细观与宏观之间的关系,重建材料本构,更新宏观刚度矩阵;步骤五、进行CFRP层合板落锤冲击多尺度仿真,得到细观参数和基体缺陷对CFRP抗冲击力学性能的影响。通过仿真实验得到细观参数和基体缺陷对CFRP抗冲击力学性能的影响,能够模拟碳纤维复合材料的纤维与集体的力学响应与失效过程,得到碳纤维复合材料截面开裂、纤维集体破坏的过程。
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公开(公告)号:CN108563905B
公开(公告)日:2021-09-21
申请号:CN201810409682.X
申请日:2018-05-02
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/15 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种汽车B柱加强板碳纤维增强复合材料优化设计方法,为克服现有技术存在有限元整车碰撞模型计算时间过长及解决碳纤维增强复合材料铺层厚度、铺层角度与铺层顺序设计的问题,所述的优化设计方法的步骤为:1.从整车有限元模型中解耦B柱子结构;2.碳纤维增强复合材料B柱加强板优化:1)B柱加强板静态工况建立;2)碳纤维增强复合材料B柱加强板静态工况铺层优化:(1)拓扑优化;(2)尺寸优化;(3)顺序优化;3)B柱加强板优化结果于解耦子结构动态工况下验证计算:(1)改进B柱加强板;(2)对带有优化后碳纤维增强复合材料B柱加强板的模型进行模拟仿真与分析;(3)查看优化后B柱与原车型中的B柱的对比数据。
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公开(公告)号:CN109446561A
公开(公告)日:2019-03-08
申请号:CN201811105138.2
申请日:2018-09-21
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明属于汽车被动安全性研究领域,具体涉及一种复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法。包括以下步骤:1、结构描述与坐标定义;2、计算复合材料的极限应力与弹性模量;3、计算屈服膜力与单位长度塑性极限弯矩;4、计算复合材料反对称包裹方管中超折叠单元耗散的能量;5、计算最终有效压溃距离与最终折叠角度;6、计算平均压溃力。本发明考虑铺层角度对性能影响,得到了单位长度塑性极限弯矩与屈服膜力的理论表达式。本发明推导了复合材料反对称包裹方管的平均压溃力解析表达式,得到结构参数与压溃性能的关系。利用本发明所述的复合材料反对称包裹方管压溃特性分析方法,可以快速地进行正向设计,减少仿真与实验次数,降低设计成本。
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公开(公告)号:CN108563905A
公开(公告)日:2018-09-21
申请号:CN201810409682.X
申请日:2018-05-02
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种汽车B柱加强板碳纤维增强复合材料优化设计方法,为克服现有技术存在有限元整车碰撞模型计算时间过长及解决碳纤维增强复合材料铺层厚度、铺层角度与铺层顺序设计的问题,所述的优化设计方法的步骤为:1.从整车有限元模型中解耦B柱子结构;2.碳纤维增强复合材料B柱加强板优化:1)B柱加强板静态工况建立;2)碳纤维增强复合材料B柱加强板静态工况铺层优化:(1)拓扑优化;(2)尺寸优化;(3)顺序优化;3)B柱加强板优化结果于解耦子结构动态工况下验证计算:(1)改进B柱加强板;(2)对带有优化后碳纤维增强复合材料B柱加强板的模型进行模拟仿真与分析;(3)查看优化后B柱与原车型中的B柱的对比数据。
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