一种碳纤维复合材料圆柱壳结构的抗冲击性能预测方法

    公开(公告)号:CN117828941A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202410010551.X

    申请日:2024-01-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种碳纤维复合材料圆柱壳结构的抗冲击性能预测方法,包括:制作碳纤维复合材料试样,并对试样进行静态试验和细观结构测试,得到碳纤维复合材料的力学性能和细观结构;通过逆向工程算法确定纤维和基体的材料参数,并根据细观结构和材料参数建立RVE模型,并对RVE模型进行均质化处理;依据碳纤维复合材料圆柱壳的结构参数构建碳纤维复合材料圆柱壳有限元模型;对有限元模型赋予不同的结构参数,得到多个不同结构的有限元模型,组成有限元集合模型;对有限元模型进行仿真试验,确定有限元集合模型集合中每个模型的最小穿透能量,得到最小穿透能量与结构参数的关系式;根据关系式对不同结构的碳纤维复合材料圆柱壳的最小穿透能量进行预测。

    一种双线性可变约束工况下薄壁梁弯曲吸能响应预测方法

    公开(公告)号:CN117828747A

    公开(公告)日:2024-04-05

    申请号:CN202311643708.4

    申请日:2023-12-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种双线性可变约束工况下薄壁梁弯曲吸能响应预测方法,包括:步骤一:基于理想刚塑性模型求出薄壁梁的塑性流动应力;步骤二:基于薄壁梁塑性流动应力以及薄壁梁的材料参数、截面参数,计算薄壁梁的塑性屈服准则;步骤三:对薄壁梁的受力情况和变形情况进行简化分析,将薄壁梁变形区域抽象为塑性铰,根据塑性铰的力学性质以及约束条件的双线性属性,计算塑性铰变形过程中承受的轴向力与锤头位移之间的关系式;步骤四:根据薄壁梁变形过程中的平衡方程,计算双线性约束条件下锤头载荷随锤头位移变化计算关系式。能够预测薄壁梁的吸能特性,实现薄壁梁结构的正向设计,降低整车设计开发成本。

    一种碳纤维增强复合材料纤维角度优化方法

    公开(公告)号:CN115879339A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202211505580.0

    申请日:2022-11-29

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种碳纤维增强复合材料纤维角度优化方法,包括:步骤一、确定待优化的碳纤维增强复合材料层合板的参数信息,建立所述层合板的几何模型;其中,所述参数信息包括:层合板的平面尺寸、层数、厚度和纤维初始排布角度;步骤二、将所述几何模型中的每层以网格的形式划分为多个设计域,每个所述设计域对应一个纤维铺设角度;步骤三、建立层合板的整体刚度矩阵;步骤四、以每个设计域对应纤维铺设角度作为优化变量,以层合板的柔度最小为优化目标,对每个设计域对应纤维铺设角度进行迭代更新,直到达到设定的收敛精度,得到每个设计域的最优纤维铺设角度;步骤五、根据每层中所述每个设计域的最优纤维铺设角度得到该层的最优纤维曲线分布。

    基于多组件结构形式的简化车身地板设计方法

    公开(公告)号:CN111046494B

    公开(公告)日:2022-09-20

    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。

    考虑制造成本的多组件形式薄壁梁结构设计方法

    公开(公告)号:CN111027142B

    公开(公告)日:2022-07-15

    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。

    一种基于多材料结构的拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112069715A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202010965600.7

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多材料结构的拓扑优化方法,步骤一、获取待优化构件的不同材料的预设材料个数,各个材料的密度和各个不同材料之间的铰接方式;步骤二、计算体积分数;步骤三、计算质量分数;步骤四、结构的应变能计算公式;以结构应变能为优化目标,求取结构的应变能的最小时的结构和材料分布。

    基于冲压工艺的多材料多组件拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112069714A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202010964987.4

    申请日:2020-09-15

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于冲压工艺的多材料多组件拓扑优化方法,步骤一、获取待优化构件的不同材料的预设组件个数,预设材料个数,各个材料的密度和各个不同材料之间的铰接方式;步骤二、计算最小包围矩形时采用组件材料比重分数 进行加权:步骤三、计算质量分数M;步骤四、计算结构的应变能:以结构应变能为优化目标,求取结构的应变能的最小时的结构和材料分布。

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